Фундамент – это основа любого строения, от его надежности и долговечности зависят устойчивость и безопасность всего сооружения. Среди различных типов фундаментов особое место занимают фундаменты на сваях, которые используются в сложных геологических условиях, при строительстве на слабых почвах или территориях с высоким уровнем грунтовых вод.
Свайно-винтовой фундамент представляет собой одно из наиболее инновационных решений в области строительства, обеспечивающее надёжное и устойчивое основание для различных типов сооружений. Эта технология отличается своей эффективностью, скоростью монтажа и способностью адаптироваться к широкому спектру грунтовых условий.
Что такое представляет из себя фундамент на винтовых сваях
Выбор фундамента на винтовых сваях становится все более популярным в процессе строительства каркасных, каркасно-панельных и домов из дерева. Такой тип фундамента подходит для большинства видов почвы, за исключением тех, что содержат большие камни. Важнейшим элементом свайно-винтового основания являются винтовые сваи — металлические трубы с заостренными концами и спиральными лезвиями, создающими эффект резьбы. Они закручивают в землю на значительную глубину, обеспечивая надежное закрепление благодаря сцеплению с грунтом, что придает всей конструкции стабильность.
Существуют разные виды винтовых свай
- Узколопастные — они имеют лопасти узкой формы, напоминающие шурупы большого размера и используются там, где присутствует мерзлая почва.
- Широколопастные — эти модели оснащены одной широкой лопастью на конце для повышения несущей способности.
- Многолопастные — такие сваи имеют несколько лезвий для дополнительной поддержки на нестабильных или склонных к проседанию грунтах.
Типы винтовых свай
Сваи различаются по типу используемого наконечника, который может быть выполнен сварным способом или изготовлен методом литья.
- Сварной наконечник является экономичным вариантом и представляет собой трубу со сваренной крыльчаткой. Однако наличие многочисленных сварных соединений может отрицательно сказаться на прочности и долговечности такой сваи. В процессе забивания в грунт, сварные швы иногда не выдерживают нагрузку и рвутся, что делает использование данной опоры менее эффективным. Исходя из этого, стабильность здания может оказаться под угрозой, что со временем приведет к его неравномерной осадке или перекосам.
- Литые же наконечники производятся из стали путем специализированного литейного процесса, что обеспечивает создание единого цельного элемента без швов. Такие конструкции хоть и обходятся примерно на 25% дороже по сравнению со сварами, однако значительно превосходят их по надежности и долговечности.
В каких случаях применяют свайно-винтовой фундамент
Основание на винтовых сваях не подойдёт для тяжёлых конструкций, таких как кирпичные, бетонные или из железобетона. Такие здания могут пострадать от неравномерного оседания фундамента в почве, что приведёт к их преждевременному разрушению. Надежды на долгую службу такого фундамента нет. Этот вид фундамента идеален для легких строений с каркасной, щитовой или деревянной структурой, которые способны выдерживать определённую степень движения.
Свайно-винтовой фундамент также подходит для неровных участков и для местности со склонами до 8 метров. Технология не требует предварительного выравнивания земли или привлечения тяжелой строительной техники для раскопок под фундамент перед началом строительства.
Если ваш дом установлен на свайно-винтовом фундаменте, расширение его площади не потребует больших затрат. Это особенно удобно в случаях неправильного выбора изначальной планировки или если первоначальный бюджет не позволял строить большее по размеру здание.
Технология установки винтовых свай
Процесс строительства зданий на винтовых сваях непрерывно совершенствуется и находит применение по всему миру. Чтобы обеспечить высокое качество такого фундамента, необходимо учитывать все его характеристики, достоинства и слабые стороны:
- Важно точно определить длину свайных труб, основываясь на типе почвы, глубине её промерзания зимой и количестве снега.
- Нужно достигнуть правильной глубины вкручивания свай с использованием специализированного оборудования или вручную, что требует минимум двух работников.
- Сваи должны быть введены в землю строго вертикально.
- Заливка бетона внутрь труб повышает стабильность конструкции.
- Связывание отдельных свай ростверком повышает устойчивость конструкции к подъёмной силе мерзлого грунта. Ростверк представляет собой элемент, который укрепляет верх фундамента и равномерно распределяет нагрузку между всеми сваями.
- Для сооружений из древесины установка труб производится на расстоянии каждые 2–2,5 метра. При планировке использовать более массивные материалы следует сохранять интервал между сваями в 1,5–2 метра.
Корректное выполнение работ по установке винтовых свай является обширной и комплексной задачей. Монтаж возможен как силами человека, так и с использованием буровой аппаратуры со специализированным вращающимся устройством. Такое оборудование позволяет вбивать сваи даже в грунты высокой плотности. Обратившись за помощью к опытным специалистам, вы можете не сомневаться в том, что свайные элементы будут монтированы на требуемую глубину и с точным вертикальным расположением.
Как установить свайно-винтовой фундамент своими руками
Для самостоятельной установки винтовых свай для фундамента необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:
- Винтовые сваи.
- Колпачки для свай, если они предусмотрены проектом.
- Два шеста или трубы для использования в качестве рычагов.
- Инструментарий: болгарка (угловая шлифмашина), измерительная лента, уровень, веревка для разметки территории.
- Смесь цемента с песком в сухом виде.
- Оборудование для сварки и электроды.
- Контейнер с битумной мастикой.
Процесс работы выглядит так:
Произведите разметку области под фундамент, определите и отметьте местоположение углов будущего строения. Убедитесь в прямоте углов, измерив диагонали. Означьте точки закручивания свай небольшими отверстиями в земле при помощи шеста.
Возьмите сваю за острый конец и поместите его в выбранную точку на земле. Начните закручивать её на пару оборотов для стабильного положения. Проверьте её расположение на вертикальность по двум направлениям.
Используйте рычаги для дальнейшего заворачивания сваи, периодически контролируя её вертикальное положение. Если возникают отклонения от вертикали – корректируйте их незамедлительно.
После того как все сваи будут завинчены до нужной глубины, определите одинаковую высоту всех элементов с помощью уровня и используйте болгарку чтобы обрезать лишний материал.
Заполните внутри каждой сваи сухую цементно-песочную смесь, слегка утрамбуете её чтобы удалить лишний воздух.
Установите колпачки на вершины и приварите их.
Окопайте основание каждой из свай примерно на 10–20 сантиметров глубиной и покрыть поверхность битумной мастикой, особенно аккуратно обрабатывая места соединений после сварки. После высыхания заполните ямы около оснований земляными материалами и хорошенько утрамбуйте почву вокруг них.
Как сделать обвязку свайно-винтового фундамента
Обвязка свайно-винтового фундамента является ключевым элементом для увеличения его прочности и стабильности. Это конструктивное решение, которое объединяет верхние части свай в единую систему, улучшая тем самым соединения между компонентами. Армирование предотвращает перемещение свай под нагрузкой и обеспечивает равномерное распределение веса здания по всем опорам.
- Угловая обвязка свайного фундамента: в процессе армирования используются разнообразные материалы, среди которых популярны металлические уголки. Уголки служат для соединения свай и формирования прочной рамы. Обычный размер для таких элементов – 50 миллиметров, что обеспечивает необходимую крепость всей конструкции.
- Деревянные доски также найдут применение при армировании винтового свайного фундамента. В зависимости от предъявляемых требований к нагрузке и эстетике можно выбирать доски разных размеров и толщины, например 50*150 мм, 100*150 мм или 50*200 мм с общепринятой толщиной в 50 миллиметров и изменяемыми шириной и длиной для соответствия специфическим нуждам проекта.
- Швеллер представляет собой ещё одну возможность для создания армирующей конструкции на винтовом фундаменте благодаря высокому уровню прочности, который он гарантирует. Размер швеллера может быть подобран индивидуально под каждый проект с учетом ожидаемых эксплуатационных нагрузок.
- Обвязка фундамента на винтовых сваях брусом. Когда необходимо выстраивать менее массивные конструкции или ожидается сниженная нагрузка, возможно использование бруса размерами 50*50 миллиметров. Брус также способен обеспечить достаточный уровень прочности и жесткости основания, однако перед его выбором следует тщательно изучить параметры будущих нагрузок на фундамент и получить консультацию квалифицированных специалистов.
Заключение
Фундаменты на винтовых сваях представляют собой надежную и эффективную технологию для строительства на сложных грунтах или в условиях с ограниченной несущей способностью почвы. Они обеспечивают устойчивость конструкций путем передачи нагрузки от здания к более прочным слоям грунта. Правильный расчет нагрузок, качественный монтаж свай и обвязка гарантируют долговечность и безопасность будущего строения.