Пошаговая инструкция монтажа свайно-винтового фундамента своими руками

Нередко встречаются ситуации, когда условия строительства не удовлетворяют хотя бы минимальные требования норм.

Основные плюсы свайно-винтового фундамента

Отдавая свое предпочтение тому или иному типу фундамента, наш выбор всегда основывается на его положительных качествах, поэтому давайте с них и начнем.

1. Стоимость фундаментаТочной цифры, на сколько свайно-винтовой фундамент обойдется дешевле, чем другие типы, на вскидку Вам никто не скажет, потому что необходимо учитывать множество факторов, начиная от глубины заложения, и заканчивая весом и размером самой постройки. Но, как показывает практика, выгода начинается от 20-40%, по сравнению со столбчатым и мелкозаглубленным ленточным фундаментом, а если сравнивать его с заглубленным ленточным или монолитной плитой, то здесь цена уже может отличаться в несколько раз, а в наше время — это огромный плюс.2. Легкость и удобство монтажаМонтаж свайно-винтового фундамента настолько прост, что его можно осуществить своими руками, без применения спецтехники и дорогостоящих инструментов, прибегнув лишь к помощи друзей или правило, достаточно 3 человек, чтобы без проблем осуществить монтаж.3. Очень быстрый монтаж винтовых свайЗначительный плюс винтовых свай, потому что в большинстве случаев, монтаж фундамента осуществляется за 1-2 дня. В то время, как другие типы фундамента, включающие в себя такие этапы, как копку, армирование, устройство опалубки и заливку бетона, займет гораздо больше времени, сил и стоит помнить, что время монтажа полностью зависит от профессионализма работников, грунта и глубины заложения винтовых свай.4. Уклон на участке — не помеха для свайно-винтового фундаментаКаким бы ни был уклон на Вашем участке, он не будет проблемой для монтажа свайно-винтового фундамента. Большая разница в высоте (5-8 метров), может стать практически не преодолимой преградой для железобетонных типов фундамента, а свайно-винтовой – с этой задачей стоит отметить, что другой тип фундамента, например ленточный, с этой задачей тоже может справиться, но это обойдеться Вам в несколько раз дороже.5. Чистый участок после заложения фундаментаВ процессе заложения фундамента, на участке не будет лишних отходов и грязи, таких как выкопанный грунт, пролитый бетон, следы от техники на газоне и т.д. Хоть и не такой значительный, но все же фундамент на винтовых сваях, Вам не придется думать, куда деть лишний грунт, как очистить участок6. Монтаж в любое время годаВ отличие от бетонных и железобетонных фундаментов, устройство которых в зимний период предусматривает дополнительные затраты на прогрев бетона, противоморозные добавки и т.д., монтаж винтовых свай можно производить практически при любой температуре воздуха и без дополнительных затрат. Тем более, все знают, что строительство зимой гораздо дешевле.7. Теплый пол в домеОсобенность этого фундамента такова, что между грунтом и полом дома присутствует приличная прослойка воздуха, а как известно, воздух – хороший теплоизолятор. Таким образом, если сравнивать полы по грунту, и полы «висящие в воздухе», то теплее будут вторые, при одинаковых затратах. А это уже значительный плюс в пользу винтовых свай.8. Быстрая готовностьЕсли бетонные фундаменты предусматривают затвердевание в течение 28 суток, а также время для усадки, перед тем, как начнется монтаж стен, то свайно-винтовой фундамент, готов к расчетным нагрузкам сразу после монтажа.9. Простота наращивания фундаментаВ случае, когда Вам необходимо, по каким-либо причинам, после монтажа винтовых свай, немного изменить проект дома, планировку, или просто пристроить что-либо, нарастить свайно-винтовой фундамент не составит особого труда. Что не всегда возможно сделать без значительных затрат с другими видами фундаментов.10. Несложный ремонт фундаментаОт некачественных материалов, неправильного монтажа, да и вообще неквалифицированных специалистов – не застрахован никто. Так вот, если по какой-либо причине, винтовая свая лопнет, то ее легко будет заменить, даже если дом уже будет построен. А вот если лопнет ленточный или плитный фундамент, то ремонт обойдется Вам в очень большую сумму.11. Не тянет влагу из грунтаБлагодаря тому, что связь дома с грунтом осуществляется только через металлические сваи, влага, расположенная в земле, никаким образом не сможет проникнуть ни в стены, ни в пол Вашего дома.

Вот мы и рассмотрели все основные плюсы свайно-винтовых фундаментов. Как видно, их огромное количество, большинство из которых могут стать весомым аргументом в пользу винтовых свай при выборе фундамента под дом.

Особенности конструкции

Винтовая свая состоит из стальной трубы и лопасти, приваренной к ее нижнему концу – по конструкции это бур, способный эффективно ввинчиваться в грунт. Винтовой наконечник, оснащенный лопастью, является ключевым элементом сваи.

В ходе монтажа он выполняет функцию механизма, ответственного за погружение сваи, а затем служит опорой, передавая на грунт нагрузки от построенного сооружения. Одновременно с этим лопасти превращают сваю в подобие анкера, не давая ей сместиться вверх под воздействием подвижек грунта при морозном пучении.

Особенности конструкции

В первую очередь это актуально при возведении небольших деревянных строений на глиноземных грунтах с высоким уровнем насыщения водой. Железобетонный фундамент, даже заложенный ниже уровня промерзания, будет выталкиваться наверх морозным пучением – воздействие в этом случае идет по касательной к конструкции сбоку. У легкой постройки не хватает массы, чтобы уравновесить воздействие.

Расширение опоры стальной сваи (лопасть) в нижней ее части располагается ниже уровня промерзания и надежно сцеплено с грунтом. Силы морозного пучения, воздействующие на само тело сваи, не могут ее вытолкнуть наверх. При этом стальная труба не деформируется, поскольку при касательном воздействии морозного пучения нагрузка составляет не более 0,2 МПа, а показатель предела прочности на растяжение у стали – от 330 МПа.

Читайте также:  Капает смола с потолка в бане — MOREREMONTA

Что представляет собой винтовой фундамент

Зачастую индивидуальные застройщики, озаботившись строительством дома, не могут никак решить, на каком типе фундамента им остановить свой выбор. А анализ почвы на участке будущего строительства показывает наличие значительного по величине слоя пучинистого грунта.

В этой ситуации оптимальным будет выбор свайно-винтового фундамента, как оптимального для возведения капитального строения на таких почвах, поскольку сваи устанавливаются на глубину промерзания грунта и пучение грунта от мороза на него никак не влияет.

Винтовая свая представляет собой трубу из стали с заострённой в нижней части режущей лопастью. Эта особенность такого вида сваи позволяет ввинчивать её без проблем в самый прочный грунт на любую глубину.

Сваи такой мощности могут потребоваться как при строительстве малоэтажного жилья, так и крупногабаритных сооружений, поскольку они:

  • обладают повышенной устойчивостью;
  • способны оказывать противодействие силе пучения грунта, вызванной морозом;
  • при вхождении в почву винтовые сваи не разрыхляют её, а, напротив, уплотняют.

Так как сваи этого вида ввинчиваются в грунт, подобно гигантским шурупам, они устойчивее своих аналогов. Это обеспечивается действием режущих лопастей, которые не позволяют фундаменту сдвигаться, и малой площадью взаимодействия сваи и грунта.

Вся нагрузка от строения ложится на сваи, от которых, минуя слабые грунты, передаётся прочным, по-другому — посадочным. Если же эти твёрдые грунты залегают слишком глубоко, то сваи-винты наращивают и закручивают, пока не достигнут грунта нужной прочности. После этого каждый свайный ствол бетонируется, монтируются оголовки, и с целью создания жёсткой конструкции, верхние надземные части свай соединяют балками, образуя обвязку.

Особенности, плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Этот вид основания представляет собой совокупность свай, которые вкручиваются в землю. Это можно сделать своими руками или использовать специальную технику. Сверху делается ростверк – обвязка винтовых свай, что расположены по отдельности, в цельную конструкцию. Она может быть выполнена из дерева или из металла.

Фундамент с металлическим ростверком

Что такое сваи

Особенности, плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Каждая свая выглядит как металлическая труба с толстыми стенками – от 40 до 120 мм. У неё есть наконечник в виде лопасти с большой резьбой, что помогает закручивать сваи в землю и одновременно выполняет функцию опоры на грунт. Диаметр лопастей бывает разным – от 20 до 85 см.

Чтобы облегчить процесс установки, чаще всего используются винтовые сваи с длиной в пределах 2-2,5 м. Благодаря идеальной форме лопастей они легко вкручиваются на необходимую глубину усилиями 3-4 рабочих.

Винтовые сваи

Внимание! Если в высоте имеются перепады либо есть другая боковая нагрузка, применяются сваи с двумя лопастями. За счёт этого фундамент и стоящее на нём здание становятся ещё устойчивее.

Сваи бывают полыми и цельными. Для фундамента чаще всего используют полые, чтобы была возможность залить в середину бетон. Лопасти у сваи расположены перпендикулярно, поэтому винт не будет разрыхлять грунт. Несущая способность у них находится в пределах 5-25 т. При возведении фундамента можно выбрать один из нескольких вариантов проектов. На выбор будет влиять тип почвы и особенности архитектуры здания.

Таблица 1. Проекты фундамента.

Особенности, плюсы и минусы свайно-винтового фундамента
Как выглядит Когда используется
Одиночные сваи Служат для поддержки отдельных элементов. Часто применяются, когда нужно достроить что-либо к готовому зданию
Стандартный фундамент Подходит под колонны, главные элементы здания
Свайные ленты Находятся под стенами дома
Свайное поле Применяется при возведении тяжёлых конструкций

Особого внимания требует защитное покрытие свай. Самые надёжные стройматериалы делаются с напылением их полиуретановой смолы и оцинкованные сваи. Последние получают путём обработки горячей оцинковкой. Защитное покрытие у них есть и с внутренней, и с наружной стороны.

Интересно знать! Чтобы проверить качество свай, можно попросить в магазине стройматериалов провести тестовое закручивание. При сильном оголении металла защита будет плохая, а если покрытие надёжное, оно останется неповреждённым.

Преимущества свайно-винтового фундамента

Если выбрать качественные стройматериалы, возведённое из них основание будет обладать следующими плюсами:

  1. Сваи можно использовать повторно, если аккуратно их демонтировать, не оставляя повреждений на защитном покрытии.
  2. Нет необходимости выполнять большой объём строительных работ. При этом монтаж этого вида фундамента возможен даже на подвижном и водянистом грунте.
  3. К возведению дома можно приступать сразу после установки оголовка.
  4. Длительность эксплуатации фундамента на сваях – от 150 лет. Если обеспечить им дополнительную защиту от коррозии, они прослужат ещё на 50 лет больше.
  5. Цена свайно-винтового основания в 3 раза меньше, чем ленточного.
  6. По окончанию работ на участке не накапливаются строительные отходы.
Особенности, плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

На установку такого фундамента уходит от 1 до 3 дней, если делать всё вручную, без использования технических средств.

Установка винтовых свай своими руками

Недостатки конструкции

К немногочисленным её минусам относят следующие:

  1. Не подходит для монтажа на крупнообломочном или скалистом типе почвы.
  2. Если нарушить технологию установки, фундамент со временем деформируется. Это произойдёт, если не фиксировать положение свай, плохо выполнить их обвязку.
  3. При некачественном защитном покрытии сваи будут подвержены коррозии, а это в дальнейшем плохо отразится на устойчивости конструкции.

Чтобы не сталкиваться с этими недостатками, рекомендуется заранее исследовать грунт на участке, выбирать качественные материалы и соблюдать рекомендации по монтажу свай.

Особенности, плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Опора, покрытая ржавчиной

Препятствия при монтаже винтовых свай

Хорошо когда монтаж ведется на голом ровном земельном участке без зданий, заборов и деревьев, а грунт на стройплощадке однородный и не имеет включений из камней, крупный корней, закопанного строительного мусора и т.п. Несколько замедляет монтаж сваи, когда близко расположены от точки установки винтовой сваи забор, стены, деревья, столбы.

Сваю также невозможно закрутить ближе чем 30 см от существующей стены или забора, а если предполагается закрутить сваю в непосредственной близости от крупного дерева или невыкорчеванного пня, то надо учесть что корни, как правило, под землей расходятся в стороны.

Иногда в процессе закручивания сваи оказывается, что в глубине грунта залегают включения камней. Камни мелкой фракции, до 5 см в размере, для винтовых свай не оказывают отрицательного влияния.

Крупные камни, попавшие точно на пути сваи, делают дальнейшее закручивание невозможным. Камни средней крупности, 5-10 см в размере, как правило, хоть и не препятствуют дальнейшему закручиванию сваи, но вызывают смещение острия сваи в сторону, что в свою очередь вызывает некоторое отклонение оси сваи от вертикали.

Преимущества винтового свайного фундамента

В числе преимуществ данного вида фундамента называют следующие его характеристики:

  • минимизация трудозатрат;
  • высокий уровень несущей способности;
  • долговечность (150лет-200 лет);
  • возможность применения на любом (кроме скального) грунте;
  • отсутствие необходимости в выполнении земляных работ;
  • можно проводить работы в холодный период года;
  • отсутствие необходимости применения специальной техники;

Кроме того, специалисты подсчитали, что сооружение винтового свайного фундамента обойдется на 40% дешевле, нежели сооружение ленточного аналога.

Данный тип фундамента – отличный вариант не только для экономии времени и бюджета. Он один из немногих замечательно подходит для сооружения фундамента на неустойчивых и пучинистых грунтах, а также в местах с довольно высоким уровнем залегания подземных вод. Также свайный винтовой фундамент можно устанавливать на склонах, рядом с большими деревьями, на неподготовленных (нераскорчеванных) участках.

Работать над их установкой допускается при любых погодных условиях. А благодаря тому, что усадки винтовые фундаменты не дают, они сразу же готовы к полноценной эксплуатации.

Практические вопросы и ответы

В процессе приобретения материала, в ходе подготовительных работ и после их окончания у застройщиков появляются неожиданные вопросы и сомнения. Многие из них заимствованы из слухов и недостоверных источников, но много и реальных проблемных тем:

  1. При ввинчивании сваи её окрасочный слой поцарапается или обдерётся,  возникнет коррозийный процесс? — Специальные красящие составы стойки к механическим повреждениям и гарантированно защищают металл от коррозии.
  2. Бетон неудобно заливать в полость свайной трубы, может залить жидким раствором? — Раствор расслоится на песок и цементное молочко, заливка потеряет прочность. Для заполнения трубы нужно использовать бетон с щебнем мелкой фракции с небольшим содержанием воды, затем уплотнить смесь арматурным прутом.
  3. Свая шатается. В чём причина и как быть? — Вероятно, причина в слабых грунтах. Можно попытаться закрутить глубже или уплотнить грунт вокруг верха сваи бетонной смесью. Многие застройщики устраивают дополнительную обвязку швеллером по периметру здания, но это решение затратно и не всегда эффективно.
  4. Нужно ли снимать растительный слой под сооружением на сваях? Как закрыть его от попадания снега, влаги, грязи? — Лучше всего засыпать поверхность известково-песчаной смесью или щебнем слоем 10 см, включая отмостку вокруг строения. Закрыть подпольное пространство и одновременно утеплить фундамент можно любыми доступными отделочными декоративными материалами, укладкой цоколя из природного камня, кирпича.
  5. На какую глубину нужно закручивать сваи ? — На глубину промерзания +15-20 см. Идеальный вариант для нормальных почв — 1 м 80 см. Но для каждого участка расчёт глубины погружения индивидуальный.
  6. Как узнать, не реализует ли продавец сваи из покрашенных б\у труб? — Постучать по трубе и перевернуть — в случае обмана высыпается ржавчина.
  7. Может ли нижний конус рассыпаться от ржавчины со временем, а затем просесть и вся опора? — Таких испытаний не проводилось, примеров нет, но такое действие в течении 25-30 лет не может произойти при использовании качественного материала.
  8. Может ли отломиться режущий нож на конусе? — Только в том случае, если свая изготовлена в кустарных условиях.

Вопросов при устройстве СВФ возникает много, но большая часть ответов может быть сведена к одному: не стоит приобретать дешёвые сваи у неизвестных производителей.

↑ Как рассчитать и спроектировать свайно-винтовой фундамент

Характерные недостатки свайно-винтового фундамента не проявятся во время эксплуатации, если его верно рассчитать и спланировать с учётом всех описанных выше нюансов.

Создание проекта для любого типа фундамента – это задача для профессионалов. Но можно и нужно «прикинуть» всё и самостоятельно. А алгоритм проектирования подойдёт при возведении на участке лёгких дачных домов или хозяйственных построек.

↑ Как оценить несущую свайную способность?

В первую очередь на конкретной местности под строительство оценивается несущая способность винтовой опоры. Из таблицы выше было видно, насколько большой разброс значений даже для однотипных свай – к примеру, для СВС-108 разброс от 5 до 9 т.

У любого типа почвы свои показатели несущей способности, своё сопротивление нагрузке. Именно от этих показателей и зависит дальнейший расчёт допустимой нагрузки на винтовую сваю.

Наиболее точными будут показатели, полученные в результате проведённых геолого-разведывательных работ, когда специалисты пробурят скважины и дадут точную оценку всех грунтовых слоёв. Этот вариант не имеет недостатков, результаты дают точную картину, с минимальным поправочным коэффициентом 1,2. 

Но минус есть – очень высокие цены на данные услуги.

Можно использовать второй вариант: пригласить специалистов, которые ввинтят эталонную (опытную) сваю. На участке строительства в землю вкручивается свая-эталон. Когда она проходит сквозь слои грунта, специалисты ведут мониторинг крутящего момента, который прикладывается к ней. Картина получается достаточно объективная о несущих способностях почвы. 

Но поправочный коэффициент несколько выше – 1,25.

Ещё один вариант, который можно выполнить самостоятельно: пробурить скважину на предполагаемую глубину размещения лопастей или выкопать глубокий шурф. Далее – с этой глубины добыть грунт и сделать с него пробы. По показаниям классифицировать грунт, используя онлайн таблицы. И узнать расчетное значение несущей способности грунта. Для этого варианта поправочный коэффициент — 1,6-1,7.

Если длина труб будет выбрана неправильно, то это приведёт к проседанию фундамента. В результате – начнётся разрушение стен дома. При расчёте длины трубы для участка с планируемой стройкой опираются на такие параметры:

  1. На глубину залегания плотных несущих слоёв грунта.
  2. На рельефность (перепады высоты) местности, чтобы выйти во всех точках основания на общую горизонтальную плоскость.

В пробуренное отверстие, когда бур доходит до требуемых слоёв, на длинном шнуре опускают груз. После того как он уляжется на дно ямы, делают на шнуре пометку и извлекают груз наружу. От отметки на шнуре до груза измеряют расстояние. К полученному значению добавляют высоту надземной части винтовой сваи. 

К значению прибавляют запас 20-30 см и получают требуемую длину сваи.

Важно! Решать владельцу – самому измерять длину сваи или доверить это специалистам. Главное, помнить, что от правильности параметра зависит надёжность будущего фундамента и всего дома.

Когда известен уже тип грунта, то рассчитывают несущую способность выбранной винтовой основы, используя онлайн калькулятор.

Свайно-винтовой фундамент под дом: технология

Когда все необходимое готово, геологоразведка местности произведена и индивидуальный проект фундамента составлен, можно начинать разметку территории. План будущего дома на сваях размечают на земле колышками. Погрешность при этом не должна составлять больше 2 см. Вкручивание свай начинается с углов будущей постройки.

Если величина сваи не превышает 2500 мм, тогда для ее установки достаточно вставить в отверстие на верхнем конце сваи металлический прут (это может быть лом) для ввинчивания в грунт. При длине свыше 2500 мм понадобятся рычаги и удлинитель. В их качестве можно использовать обычный лом и стальные трубы. Трубы надевают на удлинитель, скрепляют его по специальным отверстиям. Для ручного монтажа фундамента под дом понадобится бригада из 4-х человек. Один рабочий должен отслеживать вертикальность погружения свай в грунт при помощи контрольно-измерительных приборов, давая в ходе работы подсказки. Максимальное отклонение при установке свай от угла 90 градусов – не более 1-2 гр.

Глубина погружения свай должна быть рассчитана таким образом, чтобы тело винта полностью находилось ниже уровня промерзания грунта в данной местности. После установки всех свай на проектную глубину производится промер по горизонтали высот свайного поля. Это делается с помощью оптического дальномера. Далее сваи подрезаются по единому уровню для последующей установки ростверка.

Для бетонного раствора, заливаемого в полости свай с целью предохранения их от коррозии, применяют цемент только высоких марок. Раствор готовят в бетономешалке или вручную, добавляя к цементу традиционные ингредиенты: песок, щебенку и воду в нужных количествах.

После застывания бетона приступают к привариванию оголовков. Единая конструкция свайно-винтового фундамента (ростверк) монтируется способом обвязки брусом или металлическим швеллером, после чего все сварочные точки и швы обрабатываются антикоррозионным покрытием.

Последний этап строительства фундамента под дом на сваях – устройство фальш-цоколя. В некоторых случаях хозяева предпочитают обойтись без нее, оставив пространство под домом свободным. Например, если дом строится над обрывом, тогда с одной стороны постройки будут установлены высокие сваи (на высоту обрыва), создающие большое пространство под домом, которое можно использовать по своему усмотрению – от обустройства стоянки для машин до игровой площадки.

Вопреки расхожему мнению о невозможности устройства подвала в доме со свайным фундаментом, есть много примеров, когда такие проекты осуществлялись. Конечно, в этом случае цена на фундамент для дома с устройством подвального помещения и усиленной гидроизоляцией всей конструкции значительно вырастает, но по сравнению с традиционными способами возведения подобных построек на ленточных или плитных основаниях она по-прежнему остается более доступной.

Изготовление лопасти

Для изготовления лопасти винтовой сваи вам потребуется:

  • сталь листовая толщиной 5 мм;
  • плазморез;
  • тиски;
  • шаблоны для разметки внутреннего и наружного диаметров заготовки;
  • рычаг для растяжки спирали винта (подойдет обыкновенный лом).

Порядок выполнения работ

Поскольку для устройства фундамента потребуется немало свай, размечать каждую заготовку при помощи циркуля нецелесообразно.

Лучше потратить некоторое время на изготовление шаблонов, зато скорость разметки будущих лопастей с их помощью будет гораздо выше.

Вам потребуется всего два шаблона:

  • малый круг, диаметр которого равен наружному диаметру трубы;
  • большой круг диаметром, равным наружному диаметру винта.

На шаблоны желательно нанести центральные оси: так их проще ориентировать на стальной полосе во время разметки.

После изготовления шаблонов можно приступать к дальнейшим операциям.

Раскрой полосы

Правильный раскрой стальной полосы позволяет уменьшить количество отходов.

Поэтому длина и ширина ее должны быть кратными наружному диаметру заготовки лопасти:

  • по ширине должен укладываться большой шаблон без припусков. То есть, если его диаметр равен 200 мм, то и ширина полосы должна быть 200 мм;
  • по длине полоса должна равняться диаметру шаблона, умноженному на количество заготовок (без припусков на зазоры между заготовками).

Чтобы все лопасти получились одинаковыми, следует полосу расчертить: провести горизонтальную ось по ее длине и вертикальные – с шагом, равным диаметру лопасти. Первая вертикаль размечается от короткой стороны полосы на расстоянии, равном половине диаметра заготовки.

При помощи шаблонов размечаются круги. Делать это можно в любом порядке: сначала малые (внутренние), затем большие (наружные) либо наоборот.

Но если вы решили оси на полосу не наносить, разметку надо начинать с наружного контура заготовки.

Изготовление винтовой спирали

При помощи плазмореза последовательно вырезаются заготовки. Сначала выполняется рез по вертикальной оси – до внутреннего круга, затем – по внутренней разметке, и только после этого вырезается наружный контур лопасти.

Полученные кольца по одному закрепляют в тисках вертикальным разрезом вверх и при помощи рычага разводят их торцы: сначала отгибается один торец, затем заготовку освобождают из тисков, переворачивают, закрепляют – и отгибают второй торец.

Расстояние между ними должно быть 130-140 мм (если диаметр лопасти равен 200 мм). Причем нижний конец лопасти (который закручивается в грунт) отгибается на меньший угол, чем верхний.

При изготовлении винтовых свай своими руками это самый сложный момент, так как неправильно подобранный угол не даст вкрутить винт в грунт.