Особенности, преимущества и применение винтовых свай

Российский завод металлоконструкций «Кронверк» предлагает своим многочисленным клиентам купить винтовые сваи и все возможные комплектующие к ним. Подобные материалы широко востребованы в промышленном и частном строительстве, их можно использовать для создания фундаментов жилых и производственных зданий. Уникальные характеристики таких металлоконструкций позволяют избежать множества проблем, связанных с подвижками и зимним пученьем грунта.

Качественный фундамент на винтовых сваях

Область использования такого стройматериала достаточно обширна, но сразу стоит отметить, что возвести многоэтажное здание с применением винтовых опор невозможно. Установка винтовых свай будет максимально выгодной при следующих типах работ:

  • При создании фундамента для жилых коттеджей и домов, изготовленных из натурального бруса и имитации бревен.
  • При подготовке основания для деревянных бань, садовых беседок, террас и тепличных строений.
  • Для возведения промышленных зданий, гаражей, ангаров и быстро строящихся конструкций из нескольких модулей, а также сельхозпостроек, контейнеров и ангаров.
  • Винтовые сваи будут актуальны при создании фундамента под лестницы, шпалеры, разнообразные заборы и настилы.
  • Их можно использовать при строительстве причалов, подпорных конструкций и мостов.

Кроме перечисленных сфер применения, сегодня такой стройматериал широко используется при подготовке фундамента для рекламных щитов, дорожных знаков, опор электропередач и осветительных столбов. Их можно встретить при возведении эстакад и работ по укреплению склонов. Широко применяется ремонт существующих фундаментов винтовыми сваями.

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент представляет собой систему вертикальных опор, погруженных в грунт до уровня полного контакта с плотными слоями. Используется при строительстве в заболоченных местностях, на торфяниках, рыхлых песках и прочих неустойчивых грунтах.

Сваи погружаются в грунт, а верхняя часть по периметру обвязывается ростверком — неким аналогом ленточного основания, образующим непосредственную опору для несущих стен.

Ростверк может располагаться над поверхностью грунта, находиться вровень с ним или быть погруженным на определенную глубину.

При этом, непосредственную опору на грунт имеют только сваи, а ростверк лишь передает им нагрузку от веса дома, не опираясь на грунт самостоятельно.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Существуют свайно-ленточный тип фундамента, очень похожий на свайно-ростверковый. Отличие состоит в том, что в конструкции свайно-ленточного основания предусмотрена равная опора на грунт как ленты, так и свай.

Какими бывают сваи

Классификация свай производится по нескольким параметрам:

  • конструкции – цельные или составные, выполненные из отдельных секций, с острием или тупым нижним концом (открытым, закрытым), с уширениями на разных уровнях или без них;
  • по размеру – короткие (жесткие) и длинные (гибкие или средней жесткости);
  • форме сечения – круглые и многоугольные, трапецеидальные, пирамидальные и конические, крестообразные, тавровые и двутавровые, сплошные и пустотелые, ровные и переменного поперечного профиля;
  • материалу изготовления – деревянные, бетонные или железобетонные, из металла, грунтобетонные, комбинированные;
  • характеру работы – висячие и опорные (сваи-стойки);
  • технологии монтажа – забивные, винтовые, набивные (частотрамбованные, буронабивные), вдавливаемые;
  • способу армирования – с поперечно и продольно установленными ненапрягаемыми или предварительно напряженными стержнями, расположенными в центре, по периметру или углам.

В зависимости от грунтовых условий, конструкции и высоты дома выбирают различные типы свай. К примеру, в качестве свайного фундамента на вечномерзлых грунтах, а также в районах с сейсмичностью, превышающей 6 баллов, не допускается использовать сплошные железобетонные стволы без поперечного армирования. А круглые полые жб сваи великолепно проявляют себя в условиях сейсмичности 7 и более баллов, но использование такого фундамента при строительстве гидротехнических сооружений не допускается.

Назначение и виды свайопределяют вариант их изготовления – в заводских условиях, на площадке или непосредственно в грунте.

Сваи-стойки представляют собой столбы, проходящие сквозь слабые слои и опирающиеся непосредственно на плотные грунтовые пласты. К висячим сваям относятся стволы, передающие нагрузку от сооружения на сжимаемый грунт через свои боковые поверхности.

Для погружения свайного фундамента до необходимой отметки забивным или вдавливаемым способом используют специальное оборудование – молоты, копры или другие установки ударного и вибрационного действия. Они бывают:

  • гидравлическими;
  • механическими;
  • дизельными;
  • пневматическими и т.д.

Набивные типы свай выполняются с предварительным бурением скважин или забивкой полых труб в грунт, который в процессе углубления удаляется разными способами. Образованное отверстие впоследствии заполняется бетонным раствором. В зависимости от технологии производства работ и характеристик грунта, оболочки вынимают или оставляют в качестве обсадки. Часто конструкция буронабивных свай предусматривает устройство уширенной пяты, увеличивающей несущую способность фундамента. Отверстие в нижней части образуется механическим путем (разбуриванием) или посредством камуфлетного взрыва.

Винтовые сваи изготавливают из железобетона, либо металла. Они состоят из ствола и винтовых лопастей, расположенных на установленном в нижней части башмаке-наконечнике. Столб может быть как пустотелым, так и сплошным или заполненным бетоном, а лопасти – литыми стальными или чугунными, сварными металлическими и даже пластмассовыми.

Одним из видов свайных фундаментов являются шпунтовые стенки, выполненные из дерева, а также стали или железобетона. Сваи устанавливаются вплотную друг к другу, создавая водонепроницаемое ограждение.

Деревянные сваи

Для деревянных свай используют длинномерную древесину ели и сосны. В определенных ситуациях допускается применять дуб, лиственницу или кедр. В качестве материала выбирают прямоствольные бревна, очищенные от коры. При значительном заглублении допускается выполнять наращивание деревянных свай по длине до 3-4 элементов.

Нижнюю часть стволов заостряют, а в случае погружения в каменистые или слишком плотные грунты – на нее надевают защитные металлические башмаки. Сверху на бревна устанавливают бугель, представляющий собой кольцо из металла. Он предохраняет дерево от возможного разрушения ударным молотом.

Железобетонные сваи

Сборные сваи изготавливаются на заводах, а монолитные – непосредственно на площадках в соответствии с проектом. Арматура может быть обычной, либо предварительно напряженной, а для заливки применяют тяжелые бетоны с соответствующими показателями по морозоустойчивости.

Металлические сваи

Для свай используются трубы, сварные конструкции или прокатный профиль. Изделия небольшого диаметра допускается погружать закрытыми снизу коническими наконечниками. В качестве защиты от коррозии поверхность металлических свай обрабатывают:

  • битумом;
  • каменноугольными смолами;
  • др. антикоррозийными составами.

Конструкция винтовых свай

Сваи производятся из высокопрочной легированной нержавеющей стали, отсюда и их название – СВС, то есть стальные винтовые сваи. Они состоят из трех главных элементов: ствола, оголовка и спиралевидного заостренного наконечника.

Ствол изготавливается из бесшовных труб, что придает ему прочность и стойкость к деформациям. Чтобы защитить СВС от коррозии и тем самым продлить срок службы фундамента, их покрывают полимерным покрытием или специализированными составами, которые нейтрализуют негативное воздействие влаги и других агрессивных факторов.

У данных изделий есть ряд важных особенностей и характеристик:

  • диаметр 57-352 мм, в зависимости от области применения;
  • длина ствола 1-12 метров с возможностью удлинения;
  • прочность и долговечность;
  • высокая стойкость к влаге и большим нагрузкам;
  • возможность применения на любых типах грунта – суглинистом, болотистом, торфяном, песчаном и т.д;
  • возможность использования на участке с неровным рельефом и с перепадом высот;
  • возможность установки при любой погоде, температурном режиме до -10°C и в промерзлый грунт;
  • умеренная стоимость.

Винтовые опоры бывают двух видов: с литыми и сварными наконечниками. Первые производят путем заливания расплавленной стали в полые формы. В результате получаются прочные монолитные изделия без сварных швов. Литые конструкции более прочны и надежны, хотя и дороже по цене.

Сварные опоры подразумевают отдельные наконечник и винтовую лопасть, которые соединяются посредством электросварки. Они не подходят для возведения громоздких и тяжелых строений. Не используют их и при слишком плотном или каменистом грунте – при ввинчивании лопасти могут попросту оторваться. Такие опоры оптимальны для использовании на участках с рыхлой почвой и на болотистой местности.

Где используются винтовые свайные опоры

Чаще всего их задействуют при строительстве жилых домов и промышленных зданий. СВС позволяют сократить срок возведения фундамента. На возможности использования влияет и диаметр опорного столба:

  • 57-76 мм – основания навесов, заборов, теплиц;
  • 89-108 мм – возведение фундамента для пристроек, беседок, бань и т.д;
  • 133 мм – строительство кирпичных домов;
  • 159 -219 мм – возведение пристаней, подстанций, пешеходных мостов;
  • 352 мм – строительство высотных зданий, мостов и эстакад.

Особенности монтажа винтового свайного фундамента

Чтобы фундамент отвечал всем нормам и требованиям, при его возведении необходимо соблюдать определенный алгоритм и порядок работ:

  • подготовительный этап – определение типа грунта, геологические исследования, подбор размеров опор;
  • определение мест ввинчивания свай;
  • монтаж – ввинчивание СВС на установленную глубину и обрезка выступающих частей;
  • полые изнутри столбы опор заполняются бетоном для придания прочности конструкции;
  • приваривание оголовков и последующая обвязка фундамента.

На практические качества винтовых фундаментов напрямую влияют толщина стенок свайных столбов, тип грунта, вид антикоррозийной обработки и многое другое. В среднем, опоры служат 80-120 лет, в зависимости от их материала

Способы погружения свай

Независимо от используемых материалов, свайные опоры бывают висячими или в форме стоек. Первый вариант используется на проблемных почвах, залегающих на большую глубину. По ним нагрузочные воздействия передаются за счет нижних концов и трения, возникающего между землей и боковыми стенками. А стойки своими нижними концами опираются на прочную почвенную основу, воспринимающую нагрузку.

Свайные конструкции по способам установки взаимосвязаны и делятся на определенные типы:

  • забивные – устанавливаются при помощи ударных воздействий молотом, вибраторов или агрегатов вдавливания. Используют такой вариант установки, если в непосредственной близости отсутствуют другие сооружения, способные дать усадку от сотрясений почвы;
  • пустотелые сваи-оболочки – установка в грунт выполняется вибрацией, с дальнейшим замещением извлеченного грунта раствором;
  • буровые – выполняется бурение скважины, устраивается каркас из стальной арматуры, заливается бетон;
  • набивные – скважина готовится обжатием почвы, заполняется бетоном;
  • винтовые – установка выполняется завинчиванием в землю.

Антикоррозийное покрытие

Винтовые опоры имеют важные особенности лакокрасочного покрытия, которое позволяет элементам служить долгий период времени. Если бы этого защитного слоя от коррозии не было, то за короткий период эксплуатации под воздействием талых или грунтовых вод использованный элемент свай покрылся бы ржавчиной.

Читайте также:  Как самому отремонтировать фундамент старого деревянного дома

В случае если на поверхности основания имеется даже малейшая царапина, ее в обязательном порядке необходимо покрыть при помощи специальной краски. В противном случае она приведет к ржавчине, за счет чего свайный элемент станет портиться. По мнению специалистов, винтовая опора при малейших дефектах покрывается такими элементами, как:

  1. Чаще всего используются полиуретановые типы эмали, защищает стальные элементы на протяжении 60 лет.
  2. Двухкомплектный вид краски производится для длительной защиты металла от возникновения коррозии на протяжении 90 лет. Стеклопластиковое покрытие сваи обеспечивает 350 лет службы материала, погруженного в структуру почвы. Но в связи с такими достоинствами эти строительные элементы имеют дорогую стоимость.

Чаще всего в обычном частном строительстве применяются двухкомплектный тип эмалей, который состоит на основе эпоксидных элементов. Стоимость таких винтовых опор считается доступной, а характеристики имеют средний тип качества. Если правильно следовать поэтапной инструкции по изготовлению винтовых свай, можно собственноручно провести этап производства. Главное выполнять качественную защиту элементов фундамента. Подробнее о плюсах и минусах винтовых свай смотрите в этом видео:

Важно помнить о том, что выполнять монтаж винтовых свай можно на любом виде почвы, кроме скальных пород. Поэтому перед строительством необходимо провести геодезические исследования структуры почвы. Чем плотнее грунт, тем надежнее будет стоять массивное здание, то есть от плотности почвы зависит допустимый вес здания.

Размеры винтовых свай Расчет выдергивающей нагрузки на сваю Несущая способность винтовых свай. Как определить Фундамент щитовой дома на винтовых сваях своими руками

Какими они бывают

Винтовые сваи различаются между собой по довольно большому числу параметров. Это может быть и длина, и вес. Но всё же главную роль играет тип крепления лопастей и диаметр.

По типу крепления лопастей они делятся на:

  1. Литой наконечник

    C литым наконечником. Такие наконечники делают на производстве, применяя метод точного литья в вакуумной среде из стали наиболее прочных марок. Толщина такого наконечника может достигать 13 мм для изделия диаметром 300 мм. Он вставляется в конец трубы и обваривается;

  2. Из оцинкованной трубы с таким же наконечником. Такое изделие отличается повышенной стойкостью к коррозии;
  3. Сварной наконечник

    Со сварным наконечником. В отличие от литого, этот тип отличается простотой изготовления — просто к его концу приваривается острая буровая лопасть. Её толщина достигает всего 5 мм для диаметра сваи в 300 мм.

Естественно, наиболее надёжным считаются сваи с литой лопастью, особенно изготовленные из оцинкованной трубы. Выше и их несущая способность, которая может достигать шести тонн. Но они меньше подходят для потребителей с ограниченным бюджетом, поскольку их стоимость на четверть выше сварных.

Сама по себе их теоретическая надёжность не является гарантией качества на практике. Относительная сложность, которую имеет технология, необходимость делать точный расчёт, повышает опасность наткнуться на халтуру. Потребителю стоит проверять сертификаты и другие документы на литые наконечники.

Сварные винтовые сваи, в свою очередь, менее надёжны, но и заметно дешевле. Но дешевизна тут достигается использованием менее качественных материалов. А бывает, и менее качественной работой. Строители рискуют тем, что лопасть оторвётся и вырастет нагрузка на соседние сваи, дом просядет.

Опасность можно снизить, если купить сварные сваи из насосно-компрессорной трубы. Её отличает толстостенность, уберегающая от нежелательных деформаций.

Изначально эти трубы применяются в нефте-газовой промышленности.

Существует довольно большое разнообразие диаметров свай. Всё зависит от того, для каких целей они будут применяться. Чем тяжелее постройка, тем больше должен быть диаметр. На сегодняшний день самыми популярными являются такие сваи:

  1. Диаметром 57 мм;
  2. 89 мм;
  3. 108 мм;
  4. 133 мм;
  5. 300 мм.

Наиболее тонкие делают в большинстве случаев сварными и ставят для заборов. Сваи же от 89 мм популярны в домостроении. Средняя несущая способность свай варьируется в зависимости от диаметра и толщины стенок трубы в пределах 4–7 тонн. Этого вполне достаточно для абсолютного большинства проектов частных жилых домов, в том числе и возводимых на сложных почвах.

Конечно, не стоит рисковать и возводить капитальный дом на фундаменте из 89-миллиметровых свай, лучше начинать со 108-миллиметровых, если дом из бруса или бревна и имеет небольшие размеры. Для домов из тяжёлых брёвен или пеноблоков уже вполне подходят сваи в 133 мм.

Маркировка свай по диаметру обычно выглядит так: СВ:133х350, где буквы обозначают, что это «свая винтовая», первые цифры — диаметр в миллиметрах, а последние — диаметр лопастей.

Оголовки

Другой важной частью конструкции являются оголовки. Их главное предназначение — работать как опора для плит или балок дома. Их устанавливают не всегда (например, в них нет необходимости, если дом строится из пенобетона), но когда они нужны, то их установка обязательна.

Оголовки делятся на несколько категорий. Во-первых, они бывают:

  1. Съёмными;
  2. Приваренными.

Первый вариант используется при наиболее распространённом, ручном, вкручивании свай. Последние вкручиваются на глубину промерзания грунта, после чего их концы срезаются, так, чтобы они были на одной высоте. После этого одевают изделие.

Что касается приваренных оголовков, то их основных применением являются винтовые сваи, вкручиваемые ямобуром. Главным преимуществом такого способа крепления является то, что внутрь сваи не попадают её главные враги — влага и воздух, что снижает уровень коррозионности.

Также оголовки бывают в зависимости от формы:

  1. П-образными;
  2. Т-образными.

Разную форму используют для укладки на них разных типов перекрытий. П-образные оголовки служат как опора для балок и только для них, в то время как Т-образные применяются как для балочного, так и для плиточного ростверка. Верхняя часть оголовка может быть в виде круга, квадрата или любой другой фигуры.

Что касается размеров, то они полностью зависят от диаметра сваи и удельного веса конструкции, которая будет опираться на оголовок. Их делают так, чтобы внутренний диаметр несколько превышал размер сваи. Оголовки также бывают простыми и усиленными. Последние делают с четырёхсторонними косынками и из особо прочных марок стали.

Применение фундамента на винтовых сваях

Для возведения винтового из железных свай фундамента бригаде в 5–7 человек зачастую достаточно одного дня. При этом ждать осадки или схватывания бетона не требуется. Подобное основание полностью готово к дальнейшему строительству здания. Это ленточный или монолитный фундамент плитой необходимо выдерживать минимум 20–30 дней. С винтовыми опорами этап устройства опор под дом занимает гораздо меньше времени.

Дом из СИП-Панелей

Читайте также про другие виды оснований:

  • Фундамент из блоков ФБС: как сделать блочный фундамент
  • Свайно-ленточный фундамент своими руками
  • Свайно-ростверковый фундамент: устройство, плюсы и минусы

Смотрите также видео о ремонте и замене фундамента компании ГЛАВ-СВАИ:

Читайте про другие наши материалы:

  • Нормы и правила строительства дома на участке
  • Чем утеплить стены дома снаружи: лучший утеплитель
  • Виды крыш для частного дома

5 / 5 ( 1 голос )

Определение диаметра опор

Винтовые сваи, которые применяются при монтаже фундамента под жилые и хозяйственные постройки, имеют диаметр 57, 76, 89 и 108 мм. Этот параметр подбирается в зависимости от того, какой вес будет иметь готовое сооружение:

  • 57 мм – используют для строительства самых простых и легких конструкций (заборы и ограды из сетки рабицы);
  • 76 мм – выбирают в качестве основы под легковесные хозяйственные постройки или заборы из дерева или профнастила. Несущая способность таких элементов не превышает 3000 кг;
  • 89 мм – применяют там, где несущая нагрузка не будет превышать 5000 кг. Это отличное решение для возведения одноэтажного здания (каркасного или щитового), бань, летних кухонь, сараев и массивных заборов;
  • 108 мм – фундаментируют площадку под строительство дома из пеноблоков, деревянного бруса, каркаса (1-2 этажа) с небольшим весом. Несущая способность винтовых свай такого диаметра достигает 7000 кг.

Статья по теме: Как сделать фундамент для пристройки к дому

Диаметр элементов зависит от веса постройки

Типы свайных фундаментов

Свайный фундамент представляет собой поле из отдельных свай. Их количество, расстояние между сваями, способ распределения и обвязки рассчитывается индивидуально под каждый проект дома. Сверху каждая свая может иметь небольшую площадку или выведенную арматуру. Это необходимо для последующего монтажа обвязки.

Фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи – безусловный лидер в сфере частного строительства. Большинство каркасных проектов в основе имеют фундамент на винтовых сваях. Свая представляет собой металлическую трубу, заостренную снизу и с приваренной винтообразной лопастью.

По сути, это не что иное, как большой саморез, только без шляпки. Такая свая просто вкручивается в грунт. Для этого может использоваться строительная техника, или возможно обустроить свайный фундамент своими руками. Одна из самых бюджетных и нетрудоёмких технологий.

Готовый фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи могут быть комбинированными. Если классическая винтовая свая – полая металлическая труба, то комбинированная предполагает заполнение пустоты бетонным или железобетонным раствором. К плюсам фундамента на винтовых сваях относятся его низкая стоимость, возможность установки без применения тяжелой техники, использование в условиях вечной мерзлоты и на болотистых почвах.

Минусы такого фундамента – недолговечность, по отзывам, он может простоять около 70 лет. Ещё один недостаток – фундамент на винтовых сваях без ростверка может выдержать только легковесные конструкции, например деревянные или каркасные дома. Для каменных, кирпичных или блочных построек лучше использовать другие, более прочные фундаменты.

Фундамент на буронабивных сваях

Буронабивные сваи – вид свай, который изготавливается на месте с применением бетонного или железобетонного раствора и армирования. Для начала на строительном поле, размеченном согласно чертежу, бурятся скважины. Вертикальные шахты усиливаются армированием, а затем заливаются раствором.

В зависимости от типа грунта, на котором производится монтаж фундамента на буронабивных сваях, могут использоваться различные обсадочные материалы.

Например, в случае сыпучих и песчаных грунтов, в шахту может быть опущена специальная полая труба. Технология допускает изолирование стенки рубероидом, толем, полиэтиленовой плёнкой. В зависимости от используемого материала, после заливки обсадка может быть убрана, а может быть оставлена в шахте, выполняя функцию гидроизоляции.

Монтаж буронабивных свай

Сваи, изготовленные по последней схеме, с применением обсадочно-изолирующих материалов, служат дольше, чем простые буронабивные сваи.

Плюсы такого фундамента – простота в установке. Одна из разновидностей буронабивного фундамента – столбчатый. Такой фундамент можно обустроить без применения специальной техники. Углубления для свай выкопать или пробурить вручную, самостоятельно сделать раствор и залить основание.

Ещё одно достоинство – возможность поставить дом даже в труднодоступном для техники месте, почти вплотную с другими строениями.

Однако такой фундамент будет являться недолговечным и менее прочным. Без специальной гидроизоляции заливные сваи достаточно быстро разрушаются. К минусам можно отнести невозможность их эксплуатации в регионах, где наблюдаются горизонтальные подвижки грунта.

Схема для постройки буронабивного свайного фундамента