Увеличить прочность и долговечность будущего дома можно, обеспечив ему достаточно надёжное основание. Одним из лучших вариантов можно назвать свайный фундамент – конструкцию, которую нередко выбирают при сооружении частных домов. Для её создания требуется знать особенности выбора, расчёта и монтажа опор, установки ростверка и повышения эксплуатационного ресурса конструкции.
Разновидности винтовых свай
Самой популярной классификацией свай является количество лопастей. Однолопастные элементы устанавливаются на грунтах с высокой несущей способностью. Многолопастные винтовые сваи отличаются большей устойчивостью. Их рекомендуется применять на слабых грунтах.
Отличается свайно винтовой фундамент и по наконечникам его опор. Литые изделия считаются более прочными и применяются для твёрдой почвы, сварные больше подходят для мягкого грунта. Одним из немногих плюсов сварных опор является доступная цена.
Делят винтовые сваи и по толщине стенок труб, из которых они изготавливаются:
Тонкостенные изделия (стенки до 3,5 мм толщиной);
Средние (3,5–6 мм);
Толстостенные (> 6 мм).
Элементы свайно-винтового фундамента выпускают длиной до 2,5 м и диаметром 0,1–0,3 м. Более тонкие винтовые сваи применяют только для небольших сооружений типа столбов, заборов и беседок. Длину изделия выбирают в зависимости от глубины, на которую промерзает грунт. Опоры требуется вкручивать глубже этого уровня, среднее значение которого в стране составляет примерно 1500 мм.
А — Широколопастные
Б — Многолопастные
В — Узколопастные (заостренные)
Г — Узколопастные (с зубьями)
Плюсы и минусы свайного фундамента
В списке преимуществ, которыми отличаются винтовые фундаменты, можно найти:
Простой монтаж, доступный даже исполнителям без особого опыта и инструментов;
Высокую скорость – на установку всех опор для среднего здания тратится не больше 2 дней;
Надёжность основания и приличную несущую способность;
Сравнительно доступную цену;
Возможность строительства в любое время года, в отличие от большинства других фундаментов.
К недостаткам основания на винтовых сваях относят необходимость в дополнительном утеплении нижней части здания и отсутствие подвала. Проблемой являются и трудности с покупкой по-настоящему качественных материалов для монтажа свайного фундамента. Покупать винтовые сваи лучше всего у производителя или его официального представителя.
Отличия от монолитного ленточного фундамента
Главной особенностью ленточных оснований является длительный процесс строительства. Сооружение таких конструкций требует предварительной подготовки в виде выполнения земляных работ и создания хорошей гидроизоляции. Перед продолжением процесса возведения здания требуется не меньше 30 дней на отстаивание и закрепления основания.
В отличие от фундаментов ленточного типа, свайно ростверковый фундамент готов к нагрузкам сразу после установки. Для его монтажа не требуются подготовительные работы. При необходимости, в процессе строительства можно добавлять новые винтовые сваи для фундамента, перераспределяя нагрузку и повышая прочность конструкции. Свайное основание является единственным вариантом для построек, расположенных на слабых грунтах, на склонах или краю обрыва. Рекомендуются винтовые сваи и при наличии неровного рельефа на участке, а стоимость их заметно ниже по сравнению с ленточными фундаментами.
Расчет свайно-винтового фундамента
Перед установкой свайного фундамента обязательно требуется выполнить расчёты, проверив соответствие будущего основания нагрузкам. В процессе определения количества и расположения отдельных элементов обязательно учитываются такие факторы:
Оптимальным вариантом считается монтаж опор вдоль периметра сооружения, под несущими конструкциями и на их стыках;
Уровень заглубления рассчитывается в зависимости от глубины промерзания грунтов в зимнее время в регионе – конец сваи должен находиться ниже этой отметки;
Состав грунтов, имеющий значение для выбора способа бурения отверстия и монтажа винтовой сваи.
По результатам расчётов определяется тип и количество элементов. Сваи для фундамента подбираются в зависимости от постройки, которая будет расположена сверху. Для причалов и подпорных стен достаточно элементов диаметром 89 мм, для заборов и беседок – 54–76 мм, для построек, в которых свайное основание является дополнением ленточного, элементы изготавливаются из труб 106–168 мм. Кирпичный коттедж требует для монтажа винтовых свай диаметром от 168 до 270 мм с лопастями 40–80 см, для панельных, каркасных и срубовых домов аналогичные размеры опор равны 89–114 мм и 20–30 см, соответственно.
Рассчитав сборные нагрузки, которые складываются из 4 составляющих (ветровые, конструкционные, эксплуатационные и снеговые), их делят на значение несущей способности одного элемента. Результатом этого действия становится количество винтовых свай, необходимое для сооружения надёжного основания. На завершающем этапе выполняют разбивку свайного поля, указывая места для ввинчивания.
Подготовка и разметка участка
Процесс разметки основания состоит из перенесения построенной в результате расчёта схемы свайного поля на местность. Работа состоит из таких этапов:
1. Привязки будущей постройки к одному из объектов участка.
2. Переноса на строительный участок основных контуров ограждающих конструкций.
3. Выбора конкретных точек, где будут устанавливаться винтовые сваи.
4. Установки высотного уровня – отметки, по которой будут выравниваться установленные элементы основания для получения горизонтальной плоскости.
Перед разметкой схема установки свайных опор указывается в проекте – с указанием общего количества элементов, дистанции между ними и расстояний от контуров до внешних стен постройки. До начала переноса точек из документации на местность выполняется ряд подготовительных работ, которые всё равно отнимают меньше времени, чем аналогичные действия для ленточного основания. Подготовка к разбивке свайного поля включает незначительное выравнивание рельефа стройплощадки, уборку растительности, мусора и других мешающих строительству предметов.
Процесс строительства фундамента на винтовых сваях можно разбить на два этапа – установку опор и монтаж на них ростверка. Перед ввинчиванием элементов в выбранных точках делаются небольшие отверстия – в летнее время их глубина должна быть около 500 мм, зимой параметр выбирается в зависимости от глубины промерзания. Ширина ямки соответствует диаметрам лопастей.
Установка свайно винтового фундамента
Опору стандартного размера (2–3 м) устанавливают ручным способом, продевая в расположенное в верхней части отверстие небольшую трубу. Она играет роль двустороннего рычага, с помощью которого рабочие погружают винтовую сваю, совершая вращательно-поступательные движения. В процессе работ вертикальное положение опор обязательно контролируется исполнителями работ. При появлении проблем с погружением рычаг рекомендуется увеличить с помощью труб большего размера.
Опоры значительного диаметра погружаются с помощью специализированной техники с вращающимся механизмом. После установки всех винтовых свай в грунт их верхняя часть выравнивается в одной плоскости. Для этого применяют нивелир или гидравлический уровень. При появлении сложностей с выравниванием опоры докручиваются в грунт, верхняя часть срезается с помощью болгарки.
Обвязка свайного фундамента ростверком
Ростверк для свайного основания сваривают из готовых стальных элементов, включая швеллеры и уголки. Конструкция получается лёгкой и прочной, подходит практически к любому грунту и может устанавливаться круглый год. Крепление на опоре выполняется с помощью крепежа или сварки.
Монтаж свайного фундамента с ростверком выполняется следующим образом:
1. После установки опора заливается для повышения прочности бетонной смесью.
2. Устанавливается опалубка, внутри которой закладывается гидроизоляция.
3. Выполняется установка каркаса, который состоит из двух слоёв сетки – первый монтируется поверх гидроизоляции, второй крепится на 50 мм над опалубкой.
4. Ростверк заливается бетонным раствором – рекомендуется сделать это как можно быстрее, за одну заливку или с небольшим перерывом.
Для установки железобетонных ростверков требуется укладка гидроизоляции на дно опалубки. Следующий этап – создание армированного каркаса, во время которого арматура укладывается вдоль основания. Последняя стадия заключается в заливке опалубки бетоном.
Свайный фундамент: плюсы и минусы
В списке преимуществ, которые имеют дома на свайно винтовом фундаменте, есть высокий эксплуатационный срок. Предполагается, что опоры могут прослужить не меньше 120–150 лет. Реальные цифры могут оказаться меньше – так, для элемента с 4-хмиллиметровыми стенками и 5-тимиллиметровыми лопастями срок службы не превысит 130 лет при среднем значении коррозии 0,03 мм. Грунты с высокой коррозионной агрессивностью (глинистые, торфяные, болотные) ускорят выход основания из строя, а отсутствие антикоррозионной пропитки уменьшит эксплуатационный период до 30–50 лет.
Повысить срок эксплуатации винтовой сваи можно с помощью специальной антикоррозионной защиты. К самым популярным способам сохранить металл относят холодное и горячее цинкование, обработка битумными, полимерными и гидрофобизирующими составами. Выбор защиты во многом зависит от типа грунта. Дополнительным способом снизить воздействие коррозии является организация системы отведения воды от винтовых свай. Ограничение доступа влаги конструкциям заметно увеличивает их ресурс.
