Конструктивные особенности
Существует несколько разновидностей свайного фундамента, которые конструктивно отличаются друг от друга.
По виду сваи и способу ее монтажа:
- Свайно-винтовой фундамент. Используются сваи с винтовым элементом на конце. Они могут вкручиваться в грунт. При небольшом заглублении монтаж можно произвести вручную. Для значительных заглублений требуется специальная техника.
- Забивные сваи. Они могут изготавливаться из металла, железобетона или дерева. Заглубляются они с помощью устройства, оснащенного специальным молотом. В частном строительстве допускается использование только молота легкого типа.
- Набивные сваи. Это пустотелые, трубчатые элементы, которые вдавливаются в грунт. После погружения на нужную глубину они заливаются бетоном.
- Разновидность предыдущего варианта – пустотелые сваи, заглубляемые с помощью вибропогружателя.
- Буронабивные сваи. Для них бурится скважина нужной глубины и диаметра. В нее плотно вбивается труба, играющая роль обсадной колонны. Далее, в нее устанавливается арматура и заливается бетон. Труба в этом случае, скорее, является несъемной опалубкой, чем несущим элементом, а потому может изготавливаться даже из пластика.
Рекомендуем: Как сделать ленточный фундамент для частного дома своими руками?
По наличию верхней связи. Практически всегда используется свайно-ростверковый тип, позволяющий равномерно загрузить все опоры.
В таком фундаменте выделяется 2 варианта:
- Рамочный ростверк. Прочная рама устанавливается по всему периметру сооружения. Она может изготавливаться из деревянных, металлических или железобетонных балок. В последнем случае ее можно изготовить своими руками путем заливки бетона в опалубку с установкой армирующего каркаса.
- Монолитный ростверк. Под всей площадью дома устанавливается железобетонная плита. Она может выполняться из готового ЖБИ или заливаться вручную. Такой ростверк одновременно может играть роль напольного перекрытия (бетонной стяжки).
Выбор типа свайного фундамента осуществляется с учетом конкретных условий – реальных нагрузок, структуры грунта, рельефа местности
Кроме того, немаловажное значение имеет возможность монтажа своими руками, причем с минимальным использованием специальной техники
Плюсы и минусы
Среди плюсов можно выделить высокую скорость монтажа и возведения базовой части постройки. Такое основание максимально устойчиво к различным зимним движениям почв. Такие системы можно смело применять даже на самых сложных рельефах и даже на насыпном грунте. Сваи изготавливают на заводе в промышленных масштабах, так что фундамент на них обойдется не слишком дорого. Работы по укладке такой системы можно полностью выполнить за пару дней.
В отличие от довольно популярных ленточных основ, эти основания можно любое время модернизировать, например, для создания пристройки. Винтовые сваи это – отличная вентиляция подпольного пространства. С ленточной конструкцией это исключается. Такой тип системы предоставляет удобный доступ снаружи, что облегчает ремонт и обслуживание. Монтаж можно производить даже зимой – сваю очень легко вкрутить.
Также кроме достоинств есть и недостатки. Это более низкий, в сравнении с бетонными опорами, ресурс. Это можно объяснить повышенным воздействием коррозии во влажных почвах. Еще срок службы сильно зависит от марок сплава и толщины трубы. Качество сварных швов имеет высокое влияние на общий ресурс.
В целом, ресурса должно хватить надолго. Одно из старейших сооружений – причал, был создан на основе такой же технологии. Он стоял более 150 лет. Его демонтировали из-за того, что упал уровень воды.
Но, если соблюдать технологию и все правила использования, такие основания являются одними из лучших и долговечных для коттеджа, дачи или частного небольшого дома.
Какие бывают сваи
Различают несколько видов этих изделий. Это:
- литые изделия;сварные сваи.
Сварная опора — это труба диаметром от 57 до 325 мм или более. С одной стороны – острый конус и лопасть.
Сталь имеет свойство коррозировать, поэтому изделие покрыто защитными составами. Непосредственно лопасть и сам конус производятся при помощи резки с применением плазменной технологии. Эти детали отличаются точностью изготовления и качеством обработки.
Есть и более крупные опоры. Их используют преимущественно на промышленных объектах. Для частного строительства популярен размер 108 мм.
В свою очередь классификация винтовых свай предусматривает несколько типов сварных изделий:
- Для устройства фундамента на каменистых почвах – обеспечивает отличное сцепление с почвой.В малоэтажных частных домах открытого типа – это базовая деталь с круглыми лопастями под обыкновенный тип грунта.Для небольших строений с закрытым наконечником. Здесь лопасти более крупных размеров. Предназначены под любые грунты.
Сваи винтовые
Литое изделие используют в стандартном размере — 108 мм.
Данная опора имеет значительную степень прочности. Цены на такие опоры значительно выше, чем на сварные, однако эти разновидности винтовых свай имеют множество достоинств. Это необыкновенная прочность, опоры изготовлены из стали, более надежны.
Литые изделия тоже делятся на типы:
- для монтажа на талых почвах или же обводненных;для почв в состоянии вечной мерзлоты;для частного малоэтажного строительства.
Виды винтовых свай
Есть множество винтовых свай для фундамента и выбрать среди них какой-то один подходящий вид без подготовки довольно трудно. Поэтому перед тем, как отправляться в магазин, определяют, какими бывают эти конструкции, а также что подойдет под конкретный проект и климатические условия.
По типу грунта
В случае, если почвы на участке можно отнести к ВСЛ — грунту сезонного промерзания — сваи просто завинчивают в землю без каких-либо предварительных работ. Столбы здесь могут иметь классический тип лопастей с заваренным конусом. Углубление, где окажется столб, заполняют песком с цементом.
ВСЛМ означает вечномерзлый грунт, поэтому установка винтового столба потребует предварительного бурения в местах установки. Место установки будет заполнено песком, а вот сами сваи будут мелко нарезаны по всей длине.
Разновидности винтовых свай в зависимости от типа наконечника и грунта
По типу наконечника
Наконечники тоже разные — литые или сварные. Литой дороже, но благодаря своей крепости без повреждений может быть ввинчен в грунт почти любой сложности и плотности, даже вечномерзлый. Для этого нужно, чтобы наконечник был с зубцами по нижнему срезу, как у коронки для дрели, или сильно заостренный. Здесь погружение в землю идет до расчетной глубины.
Сварные наконечники из-за сварных швов не такие плотные, однако, они тоже часто используются, особенно для действительно небольших построек, где столбы ввинчиваются вручную. Погружение останавливается при встрече с упором, препятствием, так как дальнейшая установка может повредить наконечник, а значит испортить саму винтовую конструкцию.
Дополнительно выделяют комбинированный вид, когда совмещаются две части, конус и лопасти. Это позволяет выдержать нагрузку до 50 тонн.
По конструкции лопастей
Здесь важны размеры, количество, ведь лопастей может быть больше одной. Однолопастные винтовые сваи под дом используются только для плотных грунтов и хорошо сочетаются с литыми наконечниками. А вот многолопастные могут иметь до 6 лопастей и чем слабее грунт, тем больше лопастей потребуется столбу. Благодаря им она окажется более устойчива и погрузится равномерно.
Ширина лопастей тоже зависит от грунта, с которым предстоит работать. Широкими считаются лопасти, которые больше диаметра трубы в полтора раза или больше, обычно это от 20 до 35 см. Это позволяет им быть стабильными на слабых грунтах.
Узколопастные нужны для плотных и мерзлых грунтов, так как их проще ввинчивать.
Толщина металла для лопастей обычно от 9,5 до 12,5 мм.
Разновидности свай по области применения
При строительстве на талых грунтах (промерзает – оттаивает) учитывается объемы возводимых объектов. В зависимости от этого определяются размеры лопастей. Винтовые конструкции можно устанавливать в регионах с любыми погодными условиями, кроме скального грунта (допускаются небольшие архитектурные формы). Их использование сокращает сроки строительства в 2,5 раза по сравнению с другими технологиями.
Многовитковые рекомендованы для скальных и полускальных, пучинистых грунтов. В многолетнемерзлом грунте устанавливают узколопастные конструкции при соотношении диаметра лопасти к стволу более 1,5. Предварительно бурят лидерную скважину, соблюдая требуемые нормы. Такие конструкции обеспечивают точность установки, что трудно достичь при многолопастном варианте. Широколопастная модификация требует большого профессионализма при выполнении монтажных работ.
При установке того или иного типа свай учитываются такие показатели, как грунтовые условия, площадь строительных работ.
Типоразмеры винтовых свай для фундамента
Виды сваи | Диаметр лопасти в мм | Диаметр трубы в мм |
Винтовая для талого | 300-8500 | 108-325 |
Многолетнемерзлого | 300-480 | 168-425 |
Многовитковые | 76-108 | До 5000 |
Свайно-винтовой фундамент своими руками
Проектирование и создание фундамента на винтовых сваях (фото смотри ниже) — задача непростая, но при определённом упорстве и старании осуществимая.
Свайно винтовой фундамент технология монтажа
Следует лишь строго руководствоваться требованиями технологии монтажа:
- Подаём заявку в геодезическую службу для проведения изыскательских работ по определению уровня грунтовых вод и разновидности грунта на вашем участке. После этого вам дадут компетентное заключение о глубине промерзания грунта, расчётном весе будущего строения, возможной нагрузке выпадающего зимой снега.
- Далее обращаемся к профессионалам за расчётом собственно свайного фундамента для вашего конкретно будущего дома, что тоже непросто, а поэтому во избежание ошибки лучше самому не делать.
- Пока готовится документация, необходимо подобрать для работы инструмент и материалы.
Необходимые инструменты и материалы:
- сваи нужного размера и оголовки к ним;
- деревянные колышки для разметки строительного участка;
- рулетка для замеров;
- лопаты по количеству монтажников и ломы;
- строительный уровень;
- маркер для работы по металлу;
- рычаги (2 металлические трубы длиной в 2—3 м);
- болгарка с алмазными дисками;
- электрогенератор, если нет источника питания;
- электросварочный аппарат;
- исходные материалы для приготовления бетона и ёмкость;
- антикоррозийный состав для покрытия сварочных швов.
Этапы работ:
- Размечаем участок, где будет монтироваться фундамент. При этом нужно помнить, что между опорами не должно быть расстояния более трёх метров, дабы избежать растрескивания основания строения или его провисания.
- После того как собрана вся документация и сделаны необходимые расчёты, размечен участок и подготовлены инструменты и материалы, можно приступать к вкручиванию винтов в грунт, помня что их длина должна превышать уровень промерзания грунта. Так, скажем, при промерзании почвы на 0,8 м используем сваи длиной в метр.
- После ввинчивания свай их закрепляют бетонным раствором, заливая его на и внутрь полостей во избежание коррозийных процессов.
- Затем наваривают оголовки, зачищают швы и обрабатывают их антикоррозийным составом.
Поскольку винтовой фундамент не требует времени на усадку, приступать к строительству здания можно сразу по окончании монтажных работ. Другие фото- и видеоматериалы о винтовых сваях можно посмотреть на нашем сайте.
Виды винтовых свай
Рассматриваемые строительные элементы возможно разделить на несколько видов, имеющих отличительные особенности, включающие в себя совокупность технологических и конструктивных параметров. Каждый из этих видов изделий приспособлен для использования в разных условиях, кои находятся в зависимости от предполагаемой нагрузки и особенностей грунта. Стоит отметить и тот фактор, что в некоторых случаях разные сваи могут использоваться и для одного и того же фундамента, ибо в разных климатических зонах может быть разная нагрузка на них. Отсюда ясно, что разнородность свайных элементов может обеспечить надлежащий запас прочности, увеличив эксплуатационный срок сооружения.
Сваи винтовые подразделяются по следующим характеристикам:
- Направление применения;
- Размер и количество лопастей;
- Тип наконечников.
К дополнительным характеристикам возможно отнести: несущую способность, толщину и марку стали производства и тип антикоррозийного покрытия. Дополнительные характеристики являются больше опциональными и должны подбираться строго индивидуально.
Направление по сфере применения
Всего таких направлений бывает четыре типа:
- С одной широкой лопастью, установленной на наконечнике в нижней части – это самый распространенный тип для сферы частного строительства. С его помощью возможно возвести прочный фундамент на различных грунтах. Как правило, используется для небольших построек хозяйственного назначения либо для одноэтажных домов на базе каркасных панелей или строений из дерева. Однако, если грамотно подобрать диаметр лопастей, одновременно рассчитав количество свай, то можно построить фундамент, могущий выдержать и дом из газосиликатных блоков.
- Устойчивые к выдергивающему воздействию, усадке, обладающие повышенной несущей способностью. Главное их отличие – двухлопастная конструкция, лопасти которой разнесены по высоте всего основания. Отлично подойдут для сферы строительства домов средней величины (2 этажа). В индивидуальном строительстве используются нечасто, ибо для их ввинчивания требуется спецтехника, вручную вкрутить их в грунт практически невозможно.
- С коническим винтом и узкими лопастями – используются в области трудоемкого строительства, когда оно ведется на сложных и каменистых грунтах.
- Особые сваи – их используют для строительства, ведущегося в условиях вечной мерзлоты, а для их ввинчивания применяется специальная технология, обеспечивающая особую устойчивость.
Размер и количество лопастей
Рассматриваемые материалы могут обладать одной лопастью либо их может быть больше. Соответственно, называются они однолопастными или многолопастными. Первые применяются для возведения фундаментов в зонах, где грунты имеют повышенную несущую способность. Однако, применяя данный тип приспособлений, особенно если на них установлены сварные наконечники, стоит быть готовым к тому, что они могут сорваться, если нагрузка превысит критическую. При этом, опоры потеряют свои несущие свойства, а это негативно скажется на обвязке и общей целостности фундамента.
Многолопастные образцы используются для устройства оснований на различных типах грунтов, включая даже слабые. Они характеризуются повышенными несущими свойствами, устойчивы к увеличенным нагрузкам разных типов: выдергивающим, горизонтальным либо вдавливающим.
Наличие большого количества лопастей на стволе, позволяет применять сваю с меньшим размером диаметра трубы, если у той будет достаточная толщина стенок. Расширенная эффективность таких свай получается за счет оптимизированного размещения лопастей вдоль ствола. Расстояние меж лопастей, угол их наклона и шаг должны быть рассчитаны в индивидуальном порядке, с учетом расположения грунтового слоя, а также состава самого грунта на каждой строительной площадке. Работа с многолопастными вариациями на меньшем трубном диаметре определенно требует высокой квалификации и опыта.
Типы наконечников
Наконечники для рассматриваемых элементов бывают литые и сварные. Первые считаются безусловно надежными, ибо практически не способны деформироваться, чего нельзя сказать о сварном типе. Сваи с наконечниками-литьем способны применяться для монтажа в особо плотные и многолетнемерзлые грунты, а также в грунты с твердыми посторонними или техногенными включениями. Литой наконечник не будет деформироваться, когда столкнется с препятствием, а в некоторых случаях может и разрушить его. Сварные типы применяются, преимущественно, на более слабых почвах, а их прочностные качества будут зависеть от толщины и марки стали, равно как и от технологии сварки и изготовления. Главным достоинством таких элементов является лишь их крайне доступная стоимость.
Виды винтовых свай
Рационально использовать свайно-винтовые фундаменты для малоэтажного строительства, при реконструкции зданий, когда необходимо исключить вибрационное воздействие, для легких построек и сооружений, а также при работе в ослабленных, обводненных и просадочных грунтах.
Широколопастные сваи
Классификация завинчиваемых свайных столбов представлена следующими разновидностями:
- Широколопастные – конструктивно представляют собой соединение ствола со шнековым лопастным наконечником. Дополнительно делятся на:
- Однолопастные – рекомендуется использовать для легких построек или под ненесущие стены;
- Многолопастные – с двумя или более лопастями, равномерно расположенными по телу ствола. Также существует вариация со шнеком постоянного сечения, расположенным по всей длине сваи.
- Узколопастные – ствол с отлитым многовитковым наконечником, соединенные с помощью сварочного шва. Наконечники бывают двух видов:
- Конусовидный наконечник – с двумя и более витками;
- Цилиндрический наконечник – обрез сваи в виде прямой фаски или в виде зубчатого фрезера.
Существует подвид винтовых свай, принципиально отличающийся от классических – это ступенчатые конусовидные сваи, диаметр которых скачкообразно уменьшается по мере приближения к наконечнику. Они также оборудованы шнеком, но из-за наличия порогов в местах изменения диаметра, обладают повышенной несущей способностью. Часто их изготавливают из высокопрочного металла и оцинковывают горячим способом, что обеспечивает усиленную защиту от коррозии.
Расчет несущей способности
Нормативные документы, а именно СНиП 1.04.05-93, предлагают два метода расчета предела прочности свай. В индивидуальном жилищном строительстве обычно используются винтовые свайные столбы диаметром до одного метра и длиной до 10 метров. Их несущая способность рассчитывается в следующей последовательности:
Расчет ведется по формуле:
Свайное поле
где kc – множитель условий работы, который зависит от разновидности нагрузки, действующей на сваю, типа грунта и определяется по Таблице № 8 вышеуказанного СНиП;
t1, t2 – коэффициенты, которые принимаются по Таблице № 9 и зависят от показателя внутреннего трения грунта под рабочей зоной сваи;
y1 – Удельное значение глинистых или характеристика линейности песчаных грунтов;
k1 – среднее значение удельного веса грунтов, расположенных в слоях выше лопасти сваи;
h1 – глубина заложения свайной колонны, отсчитываемая от верхней отметки начала бурения;
B – площадь лопасти, величина, зависящая от типа нагрузки – при работе на сжатие (работа в фундаменте), считается по внешнему диаметру лопасти, при выдергивающем воздействии (например, работа в качестве ригеля на склоне) считается за вычетом площади ствола;
ji – усредненное значение сопротивления грунта, принимаемое по Таблице № 2;
p – периметр стволовой части;
hs – длина сваи, без учета непогруженной в грунт части;
ds – диаметр лопасти шнека.
- Результаты геологических исследований, которые покажут состав грунтов, позволят выбрать соответствующие значения коэффициентов из таблиц СНиПа;
- По схеме, указанной в СНиП 22.31.14-95 рассчитывается масса здания с учетом временных нагрузок, затем определяется нагрузка на 1 м периметра, что позволяет посчитать нагрузку на одну сваю при определенном шаге свай.
Минимальная глубина погружения винтовых свай должна начинаться от двух метров. Дальнейшие расчеты связаны с проектированием свайного поля и особенностями размещения и компоновки свайных колонн в периметре здания.
Проектирование свайного поля
Свайное поле
Особенности расположения свай связаны с тем, что в отличие от ленточных фундаментов, свайные опираются на боковые стенки скважины. Поэтому, минимальное расстояние между сваями должно равняться не менее двум-трем диаметрам сваи.
В случае с завинчиваемыми свайными стержнями, диаметр принимается по самой широкой части – шнеку. Если нагрузка предполагает устройство минимального шага свай менее рекомендуемого, следует увеличить несущую способность сваи путем увеличения длины стойки или диаметра поперечного сечения.
Поскольку обычно ростверк на свайно-винтовых фундаментах располагается над землей, максимальный шаг колонн не должен превышать двух метров. Это предотвратит прогиб балок в местах приложения наивысшей нагрузки – обычно, в центре участка. Располагать сваи можно в произвольном порядке с учетом этих двух предельных значений. Следует обязательно устанавливать сваи в угловых точках периметра. Расчет свай ведется под несущие стены –для ненесущих стен и перегородок можно увеличивать шаг колонн или брать сваи меньшей прочности.
Расчет и проектирование свайно-винтового фундамента
Точный расчет винтового фундамента выполняет конструкторское бюро. Этот этап входит в список обязательных работ при подготовке проектно-технической документации на возведение здания. При этом учитываются несколько показателей:
- определяют тип почвы — эта характеристика влияет на выбор свай и прочность фундамента;
- глубина промерзания — к этому показателю добавляют 20-25 см;
- глубина пролегания грунтовых вод;
- проводится расчет несущей способности 1 сваи;
- определяют вес готового здания с учетом строительных материалов.
Расчет и проектирование фундамента выполняет конструкторское бюро.
Оценка несущей способности
Для каждой сваи указывается ее несущая способность. Так, для опоры диаметром 108 мм этот показатель достигает 5-9 т. Ориентироваться только на эти характеристики не следует, т. к. диапазон составляет 4 т.
На это значение влияет и несущая способность почвы, которая изменяется в зависимости от ее типа. Определить вид грунта для дальнейших подсчетов можно 3 способами:
- Геологическими изыскательскими работами. В ходе их проведения эксперты пробуривают на участке скважину, берут образцы земли и изучают их. Этот способ дает максимально точные результаты и имеет минимальный поправочный коэффициент — 1,2. Минусом этого варианта является высокая стоимость.
- Вкручиванием пробной сваи. Во время установки опоры проверяют крутящий момент. Поправочный коэффициент в этом случае немного выше — 1,25. Недостаток этого метода заключается в необходимости привлечения специалистов.
- Бурением скважины своими силами. После достижения нужной глубины из отверстия извлекают грунт и классифицируют его. Поправочный коэффициент достигает 1,6-1,7, однако финансовые затраты минимальные.
Оценка нагрузок
Под нагрузкой принято понимать вес готового строения вместе с мебелью и снежным покровом на крыше в зимнее время. Расчет лучше поручить опытным специалистам, однако приблизительные данные можно вычислить самостоятельно.
Оценку нагрузок лучше поручить опытным специалистам.
Для расчета потребуется несколько показателей:
- Площадь стен (внешних и внутренних) и материал.
- Площадь междуэтажных перекрытий и материал, из которого они изготовлены.
- Площадь крыши и разновидность кровельного материала.
- Вес ростверка. Его рекомендуют учитывать только в том случае, если сваи обвязываются железобетонной конструкцией. При использовании деревянного бруса такой ростверк можно не учитывать.
Число свай
Чтобы рассчитать количество опор, суммарное значение нагрузки при строительстве делят на возможную нагрузку 1 сваи. Если полученное число дробное, то его округляют в большую сторону. Например, результат 14,7 будет округлен до 15. Количество опор, полученное в результате расчета по формуле, является минимальным, но не окончательным. Некоторые корректировки вносят с учетом проекта здания
При этом важно учитывать план постройки и материал, используемый для строительства:
- Шаг 3000 мм при установке опор применяют, если дом будет из бруса, бревен или построен по каркасной технологии.
- Шаг 2000 мм рекомендуется для более тяжелых конструкций, например, дома из шлако-, газо- или пенобетона.
- Шаг 3000-3500 используют при возведении легких ограждений.
При расстановке свай важно соблюдать несколько требований:
- Опоры должны быть по углам дома и в местах, где несущие стены примыкают к внешним или пересекаются между собой.
- В местах прохождения капитальных и наружных стен опоры должны располагаться на равном друг от друга расстоянии. Шаг рассчитывают с учетом строительных материалов.
- Пристройки к дому должны иметь отдельный фундамент, не связанный с опорой дома. В целях экономии можно использовать сваи меньшего диаметра.
- Если в доме будет камин, печь или котел, то в этом месте устанавливают 2 дополнительные опоры.
Чтобы рассчитать количество опор, вычисляют нагрузку на одну сваю.
Основные работы
Обустройство лидер-лунок
Перед началом основных работ необходимо подготовить посадочные места для винтовых свай, которые называются лидер-лунками. Для этих целей в намеченных посредством колышков точках следует удалить верхний слой почвы вместе с травой на глубину порядка 10-15 см.
Ширина подготавливаемых лунок должна превышать диаметральный размер лопасти используемых свай примерно на 2-3 см. В принципе, можно обойтись и без такой подготовки; однако в этом случае потребуются дополнительные усилия для вворачивания опор в грунт в ходе ручных операций.
Обратите внимание на следующие детали подготовки:
При использовании в процессе работ специальных вворачивающих механизмов необходимости в обустройстве лидер-лунок, как правило, не возникает.
Не допускается намеренно выкапывать приямки под винтовые опоры и просто устанавливать их остриё в землю (даже на небольшую глубину).
Последнее требование объясняется тем, что одним из условий качественного монтажа винтовых свай является нетронутость окружающих её слоёв несущего грунта, что позволяет эффективно распределить нагрузки от дома.
Подготовка и установка свай
В целях снижения расходов на закупные строительные материалы полноценные винтовые сваи могут изготавливаться самостоятельно.
Для реализации этого решения вам необходимо будет запастись трубами соответствующего диаметра, выбор которого зависит от расчётной нагрузки на свайно-ленточный фундамент дома.
Такие самодельные сваи изготавливаются из труб достаточной толщины, поверхность которых сначала следует тщательно очистить от ржавчины, а затем покрыть специальным защитным составом.
Видео: Самодельные винтовые сваи
После этого на вворачиваемую в землю часть заострённых с одного конца трубных заготовок навариваются самодельные лопасти из металлических пластин требуемого размера и формы.
Для упрощения работы с самодельной сваей в её верхней части в стенках высверливаются два отверстия, в которых при вворачивании помещается специальный рычаг в виде мощной штанги. Эта часть винтовой опоры перед обустройством ленточного ростверка срезается посредством обычной «болгарки».
Порядок монтажа готовых металлических опор выглядит следующим образом:
Перед вворачиванием остриё сваи помещается в заранее подготовленную лунку, после чего с помощью специального рычага её винтовая часть вворачивается в грунт.
Видео: Монтаж свайно винтового фундамента
После того, как все сваи установлены на свои места, их верхние срезы выравниваются по нивелиру, а выступающие части просто срезаются «болгаркой».
Затем в полости труб заливается жидкий бетон, что повышает прочность несущего основания и обеспечивает дополнительную антикоррозийную защиту металла.
В верхней части каждой из самодельных опор привариваются металлические пластины прямоугольной формы, используемые в последствии для связки с ростверком.
При вворачивании очередной опоры следует постоянно контролировать линию вертикальности её положения.
Устройство
Для таких свай не выделено отдельного ГОСТа, однако, в нормативных документах они все же упоминаются. К примеру, в:
- СП 50–102-2003 — Проектирование и устройство свайных фундаментов.
- СНиП 2.02.03–85 — Свайные фундаменты.
- (ТУ) 5264-006-05773342-2007.
Устройство винтовой сваи
Так как винтовые конструкции делаются из металла, и оголовки с винтами у них тоже металлические, обращать внимание здесь также нужно на:
- ГОСТ 8732 и 19281 — здесь говорится о качестве углеродистых и низколегированных сталей соответственно.
- ГОСТ 9.307-98 и 9.402–2004 — оцинкование горячее и холодное, необходимое для защиты от коррозии.
- ГОСТ 977-88 — о качестве лопастей, а точнее стальных отливков.
Также нужно опираться на международный стандарт ICC AC358, как это делают большинство производителей.
Правила установки
Расчищать весь участок под строительство нет необходимости. По установленным местам монтажа делаются углубления садовым буром. Глубина приямков – 50 — 70 см.
Туда вставляется свая и начинает закручиваться. Если используется ручной способ, то в верхней части трубы делается сквозное отверстие, куда вставляется лом. На него с двух сторон надеваются небольшого диаметра трубы, которые будут выполнять функции рычагов. Двое крутят трубу, один контролирует, чтобы она входила в землю вертикально ровно. При этом на каждой стойке заранее отмечается краской глубина установки. Как только дошли до метки, заглубление останавливается.
Когда все сваи будут установлены, надо провести их выравнивание. То есть, их верхние торцы должны располагаться в одной горизонтальной плоскости. Самый простой способ – использовать лазерный уровень, световые линии которого покажут, где надо подрезать выступающие части стоек. Резку проводят болгаркой.
Если лазерного уровня нет, то используют шпагат, который натягивается между угловыми сваями. Его выставляют по горизонту с помощью строительного уровня в каждом направлении. После чего точно также выравниваются и промежуточные элементы фундамента.
На этом можно сказать, что свайный фундамент своими руками установлен. Но остается еще несколько операций. В первую очередь внутрь труб надо залить бетонный раствор. Это может быть:
- Обычный пескобетон в готовом виде марки М 300 или М 400.
- Товарный бетон с классической рецептурой.
И последняя операция – установка оголовков на верхние торцы труб, которые будут выполнять функции подставок под ростверк. Их просто приваривают к трубам. Размеры пластин варьируются от 10 х1 0 см до 3 0х 30 см.
Расчет и проектирование
К устройству свайно — винтового фундамента надо подходить с точным расчетом его элементов. Конечно, точный расчет может сделать специалист, но прикидку под силу сделать любому.
Из таблицы выше понятно, по какому принципу надо подбирать сваи в зависимости от действующей на нее нагрузки. Но здесь не учтен вид грунта на участке, потому что и он имеет свою несущую способность. Если сооружается свайный фундамент своими руками, то определить, какой грунт на участке, тоже можно самостоятельно.
Надо пробурить шурф на глубину забивания свай, достать оттуда грунт и по внешним признакам определить, какой он. В нижней таблице показаны значения несущей способности разных грунтов на разных глубинах. Их и надо использовать при выборе свай.
Теперь надо оценить нагрузку, которая будет действовать на фундамент. Сделать это сложно самостоятельно, поэтому придется обратиться к специалисту или воспользоваться онлайн -калькуляторами.
Итак, будем считать, что общая нагрузка от здания известна, по первой таблице определяется несущую способность выбранной сваи. Теперь надо первый показатель разделить на второй, получится количество необходимых свай. Обязательно стойки устанавливаются под углы здания и в местах соединения стен внутри дома. Расстояние между сваями (остальными) разбивается равномерно. Но иногда в расчеты приходится включать нормативы по расстановке опор.
- Под деревянные и каркасные дома стойки устанавливаются с шагом 3 м.
- Для газо — и пенобетонных конструкций, а также сооруженных из шлакоблоков, с шагом 2 м.
- При различных типах ограждений – 2,5 — 3,5 м.