Винтовой фундамент своими руками

Фундамент на основе винтовых свай – одно из наилучших решений в малоэтажном строительстве. Его главное преимущество – легкость изготовления. В дополнение к этому, он считается универсальным: его используют для строительства различных типов малоэтажных зданий и сооружений. Но главное достоинство — он дает возможность вести строительство на любых, даже неровных площадках. Такой фундамент подходит для разных климатических условий и гарантирует повышенную надёжность строению даже на очень сложных грунтах. Кроме прочего, винтовой фундамент своими руками сделать несложно, и он подойдет для любой почвы кроме каменистой. В данном случае ввинтить металлические опоры на нужную глубину нет возможности.

Подробнее о достоинствах винтовых свайных оснований

Для начала нужно кратко перечислить все преимущества винтовых оснований, а потом можно рассмотреть каждый раздел подробно. Итак, преимущества винтовых свай:

  1. Высокая прочность и реальная долговечность.
  2. Относительная дешевизна.
  3. Простота и скорость даже самостоятельного монтажа.
  4. Высокая надёжность на рыхлых осадочных грунтах.
  5. Возможность успешного использования на склонах.

На практике установлено, что бетонные основания гораздо быстрее разрушаются, чем свайный фундамент. Это объясняется тем, что железобетонный фундамент намного сильнее подвержен осадочным деформациям. Это обстоятельство приводит к заметному снижению их несущей способности.

Если сравнивать все затраты на устройство основания на винтовых сваях с затратами на сооружение ленточного фундамента, то можно прийти к выводу, что свайный намного дешевле, что экономит средства для других видов строительных работ.

Ввинтить сваю могут 2 – 3 взрослых мужчины с использованием трубы, продетой в оголовок

Ввинтить сваю могут 2 – 3 взрослых мужчины с использованием трубы, продетой в оголовок

Если говорить о скорости монтажа свайного фундамента, то и здесь преимущество у него. Достаточно всего одного дня, чтобы ввинтить необходимое количество свай под небольшой дом или другое строение. Это все благодаря тому, что:

  • Не нужно рыть траншеи или какие-то ямы.
  • Не нужна ни какая спецтехники для ручного монтажа небольших свай. Вполне с этой работой справятся 2 или 3 человека.
  • Отсутствует необходимость длительного выжидания, так как бетон в изготовлении фундамента не применяется.
  • Не нужны для вворачивания в грунт свай никакие особые умения и знания.
Винтовые сваи незаменимы при строительстве на склонах.

Винтовые сваи незаменимы при строительстве на склонах.

На непрочных либо осадочных грунтах возможно использовать только свайный тип фундаментов. Ведь только он способен добраться до плотных слоев породы и закрепиться в них концами свай. Сваи незаменимы на склонах, ведь при достаточном уклоне пришлось бы использовать огромное количество бетона при устройстве монолита.

Основные недостатки винтовых свай

Не лишены фундаменты на винтовых сваях и недостатков:

  • Неизбежная коррозия металла.
  • Определенные ограничения в области применения.
  • Абсолютная невозможность осуществления монтажа свай рядом с существующими стенам сооружения.
  • Некоторые ограничения в несущих свойствах свай.

Коррозии металла присуща любым металлическим изделиям, не исключение тому и сваи. Тем более что при строительстве здания на сваях формируется воздушная прослойка между уровнем грунта и низом сооружения. Именно здесь скапливается конденсат, способный разрушать металлическую структуру свай. Для надземной части эта проблема с успехом решается путем обработки металлических изделий антикоррозийными составами или использования оцинкованных элементов. Подземная часть в любом случае через 20 – 25 лет истончится под действием влаги и химически активных минералов. Это приведет к оседанию строения под своим собственным весом.

Невозможность вкручивания свай в непосредственной близости от имеющегося строения обусловлена тем, что для этого используется длинная стальная труба, продетая в оголовок. Для вращения сваи требуется окружность по диаметру равная длине этой трубы. Не решает проблему и навесное тракторное оборудование, поскольку трактор тоже не сможет эффективно маневрировать возле стены.

Схема проникновения в грунт винтовых свай под домом

Схема проникновения в грунт винтовых свай под домом

На основании изложенного выше, можно сделать вывод, что винтовые сваи хороши для строений, срок эксплуатации которых не планируется более 25 лет. Только их можно использовать на некоторых типах грунтов. Винтовые сваи предназначены для строительства малоэтажных небольших сооружений из легких материалов. В любом случае, перед сооружением того или иного строения на винтовых сваях необходимо произвести их грамотный расчет.

Устройство винтового фундамента своими руками

Любая винтовая свая представляет собой стальную трубу с толстыми стенками круглого сечения. Нижняя ее часть заострена и снабжена винтовыми лопастями. В верхней части имеется массивный оголовок, на который после установки всех свай монтируют обвязку здания. Этот же оголовок иногда служит для ввинчивания сваи в грунт. Оно может производиться вручную с помощью длинной трубы или посредством использования навесного оборудования для трактора.

Состав винтовой сваи.

Схема проникновения в грунт винтовых свай под домом

Как произвести правильный расчет свайного фундамента

Для начала нужно провести обследование того земельного участка, где планируется сооружение строения на винтовых сваях. Для расчета фундамента требуется несколько этапов:

  • Определение предельной прочности каждой сваи в соответствии с известными механическими свойствами и геометрическими размерами материала.
  • Расчёт предельной весовой нагрузки, которую способна выдержать почва.
  • Определение самой несущей способности свайного фундамента.

Если приготовленные винтовые сваи стандартные, то они представляют собой стальные трубы, имеющие диаметр около 100 мм и толщину стенок 4 мм. Они оснащены винтовыми лопастями, диаметр которых равен 300 мм. В этом случае несущая способность любой опоры составит:

  • До 9 т на супесях и песчаных видах почв.
  • До 4 т в глиноземах.
  • До 6 т в особо рыхлых породах с содержанием глины не более 10%.
Стандартные металлические винтовые сваи

Стандартные металлические винтовые сваи

После этого определяем допустимую нагрузку на грунт. Для этого нужно учесть не только сам его тип, но даже состав и характеристики почвы на строительном участке. Кроме прочего, очень нужно правильно определить максимальный и минимальный уровень залегания грунтовых вод. Эти действия требуют осуществления геологических изысканий на участке, что предполагает серьезные затраты. Однако, всегда возможно учесть опыт застройки участков по соседству или найти справочную информацию по физическим особенностям грунта в районе, где расположен земельный участок. Свайные фундаменты рассчитываются с учётом:

  • Максимально возможного веса здания вместе со всеми коммуникациями, оборудованием и мебелью
  • Наибольшей нагрузкой от снега на кровлю.
  • Ветровых нагрузок в данном регионе.

Важно помнить! Сваи необходимо располагать на расстоянии не меньше 1,5 и не больше 3 м друг от друга. Места их установки размещают в соответствии с заданными в планировке сооружения нагрузками в различных его частях.

Разметка земельного участка

Фундамент на винтовых сваях очень надёжный и долговечный. Такое решение обладает высокой устойчивостью к климатическим изменениям и грунтовым подвижкам. Однако, должно выполняться одно важное условие: его монтаж необходимо выполнять максимально грамотно и верно. Погрешность в расстоянии между сваями и по вертикальному сечению не должна превышать 1-2 см. Иначе, в будущем можно столкнуться с очень серьёзными проблемами, как, например, провисанием ростверка, нарушением несущей способности стен, перекосом здания, и другими неприятностями.

Существует хороший метод расчёта, который прекрасно подходит для строений с любой по сложности планировкой. Отметим, что любые фундаменты на винтовых сваях располагают так, чтобы нагрузка и на них, и на грунт была распределена достаточно равномерно. Поэтому нужно взять план будущего здания и разбить его на прямоугольники. На их сторонах и диагоналях нужно располагать блоки винтовых опор, учитывая требуемое расстояние между ними. При разметке нужно помнить, что каждая свая обязана находиться по центру каждой несущей балки здания.

Приведем пример. Разбив весь план здания на отдельные прямоугольники и определив размер каждого из них, мы сможем рассчитать необходимое количество свай и распределить их по всей площади с учётом равномерности оказываемой нагрузки на фундамент. Окончив планировку нужно перенести рисунок на местность с сохранением масштаба и в точках установки свай вбить в землю какие-нибудь колышки.

Разметка участка под винтовые сваи с помощью веревок и колышков

Разметка участка под винтовые сваи с помощью веревок и колышков

Приобретение материала

В продаже имеются как готовые сваи, так и детали для их изготовления. По понятным причинам готовая продукция стоит несколько дороже. В любом случае, необходимо потребовать у продавца сертификат качества на любую приобретаемую продукцию. Если его нет, то просто проходим мимо. Ведь гарантированная прочность и надежность обеспечат нашу безопасность.

В стандарте длина винтовых свай 2,5 м, а глубина ввинчивания должна составлять не менее 1,5 м. Однако при промерзании почвы на большую глубину, опоры нужно устанавливать, как минимум на 200 мм ниже этого уровня. Также надо учитывать, что над землёй будет находиться только 1 м сваи, поэтому если вы желаете поднять цоколь здания выше — покупайте трубы длиннее. Аналогичные меры принимаем для покупки свай на неровный участок.

Производим монтаж опор, оголовков к ним и ростверка

Для правильной установки винтового фундамента самостоятельно, нам потребуется под каждую винтовую сваю пробурить технологическое отверстие на глубину не менее 50 см. Для этих целей можно использовать ручной, электрический или бензиновый бур с подходящей по длине насадкой. Лучше всего ввинчивать винтовые сваи зимой. Если есть технологические отверстия, то установить сваи в мерзлый грунт не составит большого труда. Кроме того, в это время года материал продают с приличной скидкой.

Вначале занимаются установкой угловых свай. Для этого в приямок вставляют трубу с винтом на конце и при помощи рычага из длинной трубы силами двух человек ввинчивают в землю на необходимую глубину. Если нужно, то можно использовать своеобразный удлинитель – металлическую профилированную трубу с ушками, которую надевают на верхний конец сваи.

Удлиняющая насадка для сваи

Удлиняющая насадка для сваи

В процессе закручивания не следует забывать о контроле вертикальности, которой выполняют с использованием гидроуровня либо отвеса через каждые 2-3 витка. Поочередно ввинтив все угловые опоры, приступают к промежуточным. Ввинчивают их аналогично угловым. Следует только учитывать взаимное расположение опор. Их должно быть удобно ввинчивать с помощью рычагов вручную.

Установка вручную винтовой сваи с помощью рычага из трубы

Установка вручную винтовой сваи с помощью рычага из трубы

Обвязка свайного фундамента

Устанавливая фундамент на винтовых сваях, необходимо помнить, что опоры будут нести на себе ростверк, то есть обвязку. Она может деревянной из бруса 150х150 мм, металла или бетона. Для её правильного и удобного монтажа нам потребуется в верхней части стоек приварить оголовки. При этом важно следить, чтобы они находились точно на одном горизонтальном уровне.

Металлическая из профилированной трубы обвязка винтового свайного фундамента

Металлическая из профилированной трубы обвязка винтового свайного фундамента

Но перед установкой оголовков внутрь трубы нужно залить бетонный раствор. Он не только придаст дополнительную прочность сваям, но и защитит их внутреннюю поверхность от коррозии. Ведь, в отличии от наружной, она ничем не была обработана. Говоря об оголовках, следует упомянуть то, что они представляют собой плоские металлические площадки, которые приварены к небольшим отрезкам круглой трубы, внутренний диаметр которой чуть больше наружного диаметра сваи. Этот оголовок просто надевают на сваю и приваривают к ней. Сварной шов обязательно обрабатывают антикоррозийным составом и красят. Такая конструкция оголовков помогает легко регулировать уровень, по которому будет смонтирован ростверк. После его установки можно констатировать тот факт, что наш свайно-винтовой фундамент полностью готов.

Как видим, сооружение фундамента из винтовых свай не является слишком премудрым занятием. Выполнить его может практически каждый, кто не боится выполнять ручную физическую работу самостоятельно.