Фундамент свайно винтовой. История винтовых свай

Фундамент свайно винтовой. История винтовых свай

Несмотря на то, что подобные изделия в нашей стране получили истинное распространение в гражданском и частном строительстве не так уж и давно, их история достаточно давняя.

Так, первое сооружение, при возведении которого использовалось основание описываемого типа, было возведено еще в 1838 году. Этим сооружением стал маяк Maplin Sands.

Фото дома на сваях

На территории бывшего СССР описываемый строительный материал стали массово производить более ста пятидесяти лет тому назад. В середине девятнадцатого века была возведена первая постройка.

Ней стал мост в Санкт-Петербурге, а позже был возведен и маяк, высота которого составила тридцать семь метров, что говорит о невероятной надежности свай, а также их способности выдерживать высокие нагрузки.

Довольно часто винтовые сваи использовались при сооружении промышленных и энергетических сооружений различного типа в эпоху индустриализации СССР.

В частности, они применялись при сооружении:

• мостов;
• опоры ЛЭП;
• строений на заболоченной местности;
• сооружений в условиях вечной мерзлоты и глубоко промерзания грунта и т.д.

Лишь относительно недавно винтовые сваи стали применяться в гражданском и частном строительстве, что обусловлено снижением стоимости сырья, а также возможности производства строительных материалов небольшого диаметра.

Небольшие габариты позволяют выполнять закручивание винтовых свай вручную и они используются при строительстве:

• малоэтажных домов;
• садовых построек;
• заборов;
• ворот;
• хозяйственных построек, в том числе гаражей;
• беседок;
• причалов и т.д.

Свайно-винтовой фундамент это. Что представляет собой опора свайно-винтового фундамента

Система строительства зданий на свайно-винтовом фундаменте известна более тысячи лет, и все это время широкое распространение удачной технологии сдерживала огромная трудоемкость установки свай. Сегодня больше половины легких и средних зданий построены на свайно-винтовом фундаменте.

Устройство свайно винтового фундамента несколько отличается от классической конструкции на сваях, прежде всего, в силу особой конструкции опоры. Основу фундамента составляет поле или массив из винтовых свай, именно в них и кроется секрет популярности.

Винтовую сваю условно можно разделить на три основные части:

• Корпус в виде трубы из легированной или нержавеющей стали, покрытой защитным лаком;
• Оголовок винтовой сваи, к которому крепятся детали обвязки свайно-винтового фундамента;
• Лопасти или рабочий шнек, установленные в основании опоры.

Важно! Все детали опор для свайно-винтового фундамента изготавливают из рядового проката и штампованных узлов обычной сваркой, что обеспечивает простую технологию изготовления винтовой сваи и возможность текущего контроля качества соединения всех ее элементов.

Устройство винтовой сваи для фундамента приведено на схеме.

В конструкции свайно-винтовой опоры заложен главный принцип, обеспечивающий высокое качество фундамента. Это принцип вворачивания опоры в грунт. На первый взгляд, ничего существенного, какая разница, — забивать, заворачивать или отливать свайную опору. В реальной ситуации разница есть, и довольно существенная.

Например, железобетонные сваи, забитые молотом или погруженные в грунт вибропрессом, остаются в сжатом, деформированном состоянии. По оценке специалистов, 15% забитых свай после установки имеют проблемы из-за большого количества трещин и отслаивания арматуры. Та же картина с отлитыми буронабивными сваями, из-за неблагоприятных условий качество армированного бетона далеко от расчетного. Поэтому забитые или литые сваи нередко выталкиваются силами пучения, чего практически не бывает при сборке дома на свайно винтовом фундаменте.

Существуют три специфические особенности заглубления опор свайно-винтового фундамента:

• Винтовую сваю вворачивают в грунт с минимальным давлением на корпус или наконечник, то есть после установки опора свайно-винтового фундамента не ослабляется, не покрывается трещинами и не находится в сложно-деформированном состоянии;
• Опору погружают на заданную глубину с точностью до нескольких сантиметров, в результате нет риска провалиться или не получить расчетное сопротивление нагрузке от веса здания;
• Винтовая опора в случае необходимости может быть заменена аналогичной с минимальными затратами. Достаточно вывернуть корпус и повторить заглубление.

Нельзя сказать, что замена винтовой опоры свайно-винтового фундамента является простым и заурядным делом, но технически это возможно и выполняется под руководством специалистов. Другое дело, если фундамент выгоняется из ж/б свай или буронабивных столбов. В этом случае выход из строя сваи может грозить фундаменту крупными проблемами.

Стальную опору свайно-винтового фундамента вворачивают в грунт аккуратно и надежно. Если использовать аналогию, то можно сравнить забивные и винтовые опоры с шурупом и гвоздем – разница в способности противостоять осевой нагрузке примерно такая же. Поэтому свайно-винтовой фундамент нередко называют основанием на геошурупах.

Свайно винтовой фундамент недостатки. Преимущества винтового фундамента

Как и у любого другого типа основания, у свайно-винтового есть плюсы и минусы. Итак, вот основные преимущества конструкции:

1. Низкая стоимость . Конечно, на затраты серьезно повлияет тип почв и особенности самой постройки. Однако выгода в любом случае остается существенной. Затраты на монтаж свайного фундамента обычно на 20-40% ниже, чем на обустройство других оснований: ленточного, плитного.
2. Простота монтажа . На большинстве видов почв установку свай, в кратчайшие сроки и не применяя дорогостоящего оборудования, могут провести 3-4 человека.
3. Высокая скорость выполнения . Для монтажа потребуется 1-2 дня, тогда как временные затраты на другие типы фундаментов составят до 1-2 недель. Конечно, на скорость процесса оказывают существенное влияние: профессионализм работников, тип почв и наклон участка.
4. Возможность обустройства на участках с большим уклоном . Причем на стоимость монтажа это практически не влияет. В то же время для других типов основания наклон становится большой проблемой и в разы увеличивает затраты.
5. Отсутствие перерыва в работе . После монтажа для ленточного и монолитного фундамента нужно время на усадку и застывание бетона. Свайное основание исключает данную потерю времени. Продолжать строительство можно сразу после ввинчивания труб.
6. Защита от воды . Благодаря конструкции влага из почвы не попадает на элементы самого строения.
7. Возможность осуществления установки в любое время года . И если при обустройстве, например, ленточного фундамента потребуется прогревать бетон и использовать противоморозные добавки, то в случае с винтовым основанием такая необходимость отпадает.
8. Отсутствие дополнительных расходов . Во время строительства никто не застрахован от возможных проблем. Причем трудности могут быть связаны не только с нарушением технологий, но и с некачественными материалами. Иногда это может быть обнаружено на этапе непосредственно строительства дома. При работе с бетонными фундаментами устранение подобных недочетов обойдется в круглую сумму и потребует немало времени. Если же выбран винтовой фундамент, то исправление недостатков будет существенно проще.
9. Простота изменения проекта или планировки . Наращивание основания не потребует больших затрат, сил и средств.
10. Минимум отходов . Во время работ над другими типами фундамента, на участке скапливается большое количество строительного мусора. Особенные трудности возникают, когда на участке посажен газон. Сохранить его в первозданном виде практически невозможно. Свайно-винтовой фундамент исключает такие проблемы. Для его монтажа не требуется подъезд тяжелой техники (за исключением случаев строительства на скалистой местности), а после установки практически не остается отходов.

Винтовые сваи. Недостатки свайно-винтового фундамента

Здесь же мы рассмотрим только основные недостатки свайно-винтового фундамента, большинство из которых связаны с технологическими ошибками монтажа, заложенными еще на этапе планирования.

Все расчеты, связанные со строительством свайно-винтового фундамента должны выполнять специалисты, имеющие опыт в возведении конструкций подобного рода.

На устойчивость опор влияет все, что касается структуры грунта на участке и его сезонные изменения: состав и глубина промерзания почвы, уровень грунтовых вод, рельеф местности.

Хотя эти показатели не являются препятствием для возведения свайного фундамента, наоборот, именно он бывает лучшим вариантом в сложных условиях, небольшие погрешности в установке винтовых свай могут привести к усадке всего дома или одной его стороны.

Точность расчетов касается и тяжести будущего строения: если предполагаемая нагрузка на винтовые опоры будет занижена, случится перекос или проседание фундамента. Возможно, это случится не сразу, а через несколько лет и постепенно, но дом потеряет свою устойчивость.

Трудность может возникнуть и во время монтажа свай. Технология не предусматривает их вбивание или установку в заранее выкопанные ямы – допускается только вкручивание, притом с соблюдением вертикального уровня с минимальными отклонениями.

Если сваи под небольшие конструкции можно вкрутить вручную, то для монтажа винтового фундамента большого жилого дома нужно арендовать спецтехнику, на которой должны работать профессионалы с опытом работы.

Как и всякие металлические изделия, сваи подвержены коррозии, а так как они постоянно контактируют с влажной почвой, этот процесс может протекать очень быстро.

Если сваи не обработаны несколько раз антикоррозийным составом, ржавчина быстро начнет свое действие на металлических частях фундамента, находящегося в земле. Коррозия может разрушать и внутреннюю часть свайных труб, поэтому после установки их полость заполняют бетоном.

Винтовые сваи не предназначены для установки на скальных породах или на грунтах с прослойками из крупнообломочных включений.

Во время ввинчивания в каменистую почву повреждается антикоррозийное покрытие, и сваи теряют способность противостоять действию влаги. Также могут повредиться лопасти, из-за чего снизится устойчивость фундамента.

Фундамент на винтовых сваях невозможно установить, если его нужно сделать вплотную к другому строению – придется отступить минимум на 0,5м от соседней стены.

К недостаткам также можно отнести невозможность сделать под домом подвальное помещение.

Свайно-винтовой фундамент своими руками. На каких грунтах используется винтовой фундамент?

Водонасыщенные грунты, пески, супеси и суглинки наиболее подвержены зимнему пучению грунта. При этом даже достаточно глубоко заложенный фундамент может начать выталкивать из-под земли. Весной же при оттаивании происходит его неравномерная усадка.

Надежная опора требуется и при строительстве на сыпучих грунтах: ведь заглубляться приходится на слишком большую глубину. Применение ленточного фундамента в таких случаях становится нерентабельным. В таких случаях на помощь приходят сваи.

Первые чугунные винтовые сваи были разработаны англичанином А. Митчеллом в 1933 г. в качестве альтернативы забивным. Они имели виде трубы, один из концов которой был изготовлен в форме лопасти особой формы и был заострен. Благодаря такой конструкции свая легко вкручивалась в грунт, дополнительно его уплотняя, гораздо ниже глубины промерзания и надежно закреплялась в нем.

Строение и внешний вид свай

В нашей стране их чаще всего используют для возведения зданий в условиях вечной мерзлоты (в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока). В частном строительстве в последние годы свайно-винтовой фундамент стали применять при строительстве жилья в заболоченных местностях, близком прохождении грунтовых вод и для возведения хозяйственных построек.

Область применения свайных фундаментов

• сваи-пики: с заостренным наконечником; предназначены для легких и сыпучих грунтов;

• сваи-трубы: с зубчатой коронкой на нижнем конце; используются на вязких почвах.

• возможность устройства на любых, в том числе и сложных грунтах и даже на воде;

• простота монтажа, минимальное количество времени, затрачиваемое на их установку, отсутствие земляных работ;

• возможность устанавливать в зимний период;

• такие конструкции не восприимчивы к выталкивающим нагрузкам;

• при необходимости возможность демонтажа и повторной установки;

• высокая прочность: в зависимости от вида свай они способны выдержать нагрузку 4-18 т;

• экономическая выгода: стоимость их на 30-60% ниже цены бетонного фундамента.

• невозможность устанавливать их в грунтах с известковой прослойкой, торфяниках, текучих грунтах и в скалистых местностях;

• оборудовать подвал в доме, установленном на сваях, весьма проблематично – его утепление будет равно стоимости самого фундамента.

Свайно винтовой фундамент спб. Фундамент на винтовых сваях

Компания «Сваисад» уже более восьми лет занимается установками свайных фундаментов в Санкт-Петербурге и Ленобласти. Огромный опыт позволяет нам работать с заказами любой сложности и специфики по наиболее доступным для заказчиков ценам. Мы применяем в своей работе свайные фундаменты, винтовые сваи и прочее.

Фундамент дома – это основная несущая конструкция постройки, она принимает на себя груз всех элементов строения. Очень важно, чтоб нагрузка распределялась равномерно по всей площади и винтовые фундаменты, которыми занимается наша компания, является прекрасным вариантом для фундамента любого малоэтажного дома и постройки. Это – основа любого строительного объекта, и именно от неё зависит функциональность, внешний вид и эксплуатационный срок всего дома.

Свайно-винтовой фундамент имеет ряд важных преимуществ:

1. Простота установки, высокая скорость монтажа, а также доступная цена. При закладке такого фундамента не используется тяжелая спецтехника, а сами сваи стоят не дорого, благодаря чему такое основание стоит на четверть дешевле, чем любой другой.
2. Универсальность такого фундамента состоит в том, что винтовые сваи ставятся даже на нестабильной почве и горной породе. Он обеспечивает устойчивость слабой земли, в том числе и болотистой.
3. Экономия места , ведь возведение свайно-винтового фундамента не нуждается в большом пространстве, благодаря чему процесс установки намного упрощается. К тому же место вокруг участка остаётся неизменным.

Что собой представляют винтовые сваи?

Винтовые сваи представляют собой трубу, на конце которой есть наконечник с лопастями. Как правило, диаметр свай составляет от девяноста до ста сорока миллиметров, и выбор размера зависит от того, какая планируется постройка. Так, к примеру, каркасные дома ставят на сваи диаметром в сто двадцать миллиметров. Чем сложнее грунт и тяжелее здание – тем прочнее должны быть сваи.

Как осуществляется монтаж свайно-винтового фундамента

Установка винтовых свай заключается в том, что они ввинчиваются в породу ниже уровня промерзания почвы. Сам процесс имеет несколько основных этапов:

1. Подготовительный процесс. Для начала производят расчет свай. Так компания узнает точные геометрические данные взводимого здания, и осуществляют пробное бурение в месте строительства. Так работники узнают о том, сколько нужно свай, какого диаметра и длины и какой нужен наконечник. Также определяется несущая способность грунта:
2. Непосредственный монтаж свай производится в соответствии с разработанным проектом основания, в котором отмечаются определённый точки ввинчивания, их глубина. Прежде всего, под сваи делают углубления, далее их перпендикулярно вкручивают вручную или с помощью спецтехники. После этого их проверяют с уровнем, а допустимые вертикальные отклонения составляют не более двух градусов.
3. Сваи обрезаются и вовнутрь заливают бетон.
4. Сваи обвязывают, что не обязательно, если они выходят из почвы не меньше чем на пол-метра.

Свайно-винтовой фундамент срок службы. КАКИЕ СРОКИ СЛУЖБЫ У ВИНТОВЫХ СВАЙ?

Схема видов свайных фундаментов.

Сегодня можно услышать, что винтовые сваи представляют собой лучшую замену любому типу фундамента, что сроки службы такой конструкции самые высокие. Но так ли это на самом деле, может ли свайный фундамент прослужить больше 150 лет, как утверждают производители? В данном случае легко в сроках эксплуатации убедиться самостоятельно.

При толщине лопасти сваи в 5 мм это значение делится на 0,03 мм в год, т. е. на скорость коррозии. При этом получается значение в 150 лет, о котором всегда упоминают производители свай. Но все не так просто. Например, для самого обычного дома берется металлическая свая с толщиной стенки в 4 мм, а лопасти — в 5 мм. Самым слабым местом у нее будет участок перехода воздух-земля. При коррозии в 0,03 мм срок службы уже составит 130 лет, а не 150. Это значение для среднекоррозионных грунтов со слабым воздействием.

Есть и еще один момент — труба ржавеет не только с внешней стороны, коррозия ее повреждает и изнутри, даже если допустить использование специальной обработки. Отсутствие кислорода уменьшает скорость коррозии всего на 30%, то есть сроки службы уже передвигаются на отметку в 85 лет, что почти в половину меньше, чем было заявлено изначально.

Дальше требуется учесть коэффициент запаса прочности. Для металла допустимое значение находится на уровне 1/3 — для наконечника трубы при нагрузке в 5000 кг. Какой вывод можно сделать? Если поставить свайный фундамент с завяленными показателями, при этом не выполнить внутреннюю антикоррозионную защиту, то срок службы составит не 150 лет, как указывает производитель, а всего около 30 лет.

Долговечность винтовой сваи можно немного увеличить, если выполнить антикоррозионную защиту трубы изнутри. Для этого применяется горячее цинкование, нанесение так называемого холодного цинка, защита из битума и прочее. Использование грунтовки — это трата денег, которая не приносит никакой пользы, даже если их производители и кричат на каждом углу о таком эффекте. В этом случае сроки службы свай можно продлить максимум до 100 лет, но только для слабокоррозионных грунтов. Даже через 60-70 лет видимых следов повреждений не будет, хотя внутри процесс уже может запуститься.

Нельзя во всем полагаться на слова производителя, так как заявленный срок службы дается для идеальных условий, достигнуть которых при обычном строительстве невозможно. Реально сроки службы свайного фундамента составляют от 40 до 70 лет, при дальнейшем использовании уже возможны сильные повреждения, проведение ремонтных работ. Обязательно при монтаже фундамента требуется обеспечить антикоррозионную защиту, так как она хоть и не дает того эффекта, о котором говорится, но все же может продлить срок эксплуатации почти вдвое.

Видео свайно-винтовой фундамент. СтройХлам