Свайно-винтовой фундамент (СВФ) — один из видов оснований частных построек, состоящий из вертикально расположенных опор (свай), заглубленных в грунт и соединенных ростверком, который распределяет нагрузку от несущих элементов. Опоры бывают винтовыми, забивными, буронабивными.
Особенности конструкции и виды винтовых свай
Основные части винтовой сваи — ствол в форме металлической трубы и лопасти. Последняя обеспечивает ввинчивание в грунт, повышая несущую способность опоры. Сваи изготавливаются из Ст3, 09Г2С, легированной марки 30ХМА, углеродистой конструкционной Ст20 и нержавеющей стали.
В зависимости от конструкции выделяются следующие виды свай:
- Широколопастные. Отличаются внушительной площадью опоры: диаметр их лопастей в полтора и более раз больше диаметра ствола. Подобная конструкция обеспечивает большую площадь опоры, что особенно важно при работе на нестабильных и водонасыщенных грунтах. В свою очередь, узколопастные — подходящий вариант для ввинчивания в мерзлый и особо плотный грунт.
- Многолопастные (двухлопастные). Конструкция аналогична широколопастным опорам, но изделия имеют несколько приваренных лопастей. Такое решение позволяет опорам успешно сопротивляться выдергиванию, противостоять усадке, увеличивает несущую способность. Применяются на влажных, мягких грунтах с низкой плотностью, где есть риск грунтовых подвижек.
- Шприцевидные. Имеют открытый наконечник, нижний срез диагональной конфигурации, напоминающей медицинский шприц. Легко закручиваются, имеют невысокую цену — оптимальное решение для легких, ненагруженных конструкций (навесы, парники, теплицы, ограждения).
- Саморезные (шурупные, узколопастные, спиральные). Сваи с шириной лопасти от 15 мм и числом витков от пяти и более. У отдельных видов она занимает до четверти длины ствола. За счет такой конструкции опоры подходят для очень плотных грунтов, перемешанных с камнями, строительным мусором, корнями деревьев, а также пород глубокого промерзания. Востребованы при монтаже одиночных объектов (опоры освещения, дорожные знаки).
Существуют сваи, созданные для местностей с вечной мерзлотой. Отличаются узкой многовитковой лопастью, зубчатым нижним краем, что упрощает установку в промерзший грунт.
Сваи различаются по типу наконечника:
- Сварной. Сделан из части стального ствола посредством вырезания короны и дальнейшего сваривания лепестков. Сверху приваривается изогнутая лопасть. Подобные сваи широко используются в частном строительстве благодаря невысокой стоимости и приемлемой прочности.
- Литой. Отливается в формах из металла, имеет повышенную надежность и прочность. Рекомендуется для плотных грунтов.
Для предотвращения развития коррозии используется холодная/горячая оцинковка или обработка эпоксидной грунт-эмалью.
Винтовые сваи различаются размером и массой, зависящей от их диаметра, длины. Изделия диаметром 57 мм подойдут для легких конструкций, 76 мм используются для хозпостроек. Под тяжелые объекты ставятся опоры 133 или 159 мм. При выборе конкретного диаметра учитывается специфика грунта и расчетные нагрузки, идущие от постройки. Длина опор подбирается с учетом уровня плотные слоев, глубины промерзания, типа грунта.
В каких случаях лучше строить на винтовых сваях
- Свайно-винтовой тип фундамента идеален при необходимости быстрой постройки дома. Уменьшение времени на возведение достигается за счет оперативной установки фундамента и возможности последующего строительства сразу после монтажа свай, не дожидаясь усадки основания.
- Рекомендован для неровных площадок, имеющих уклон до 8 метров. Не нужно выравнивать участок и использовать тяжелую технику для обустройства котлована.
- Винтовой фундамент позволяет в будущем сделать пристройку к дому. Для этого вкручивается нужное число опор, монтируется ростверк. Подобную возможность высоко оценят те домохозяева, у которых ограничен бюджет на масштабное строительство либо кто желает расширить полезную площадь, ошибся в планировке дома.
Достоинства и недостатки свайно-винтовых фундаментов
Фундаменты на сваях в среднем обустраиваются всего за 1-3 дня, не требуют ожидания набора прочности как железобетонные конструкции. Вкручивание не создает сильного шума, досаждающего соседям. Грунт остается практически нетронутым, технология не предполагает проведение земляных работ.
Установку могут производить несколько человек в любой сезон, включая периоды крепких морозов. Период эксплуатации фундаментов при соблюдении технологии монтажа — 50-80 лет и более. Стоимость оснований на 30-50% ниже по сравнению с использованием железобетона.
Среди минусов — подверженность металла коррозии. Проблема решается горячим/холодным цинкованием или нанесением эпоксидного покрытия.
Серьезным недостатком выступает невозможность обустройства свайно-винтового фундамента на участках со скалистым грунтом и высоким уровнем подземных вод. Не получится сделать погреб или подвальное помещение.
Технология монтажа свайно-винтового фундамента
Основание обустраивается вручную или используется бурильное оборудование, оснащенное механизмом вращения. Последнее рекомендуется для мест с достаточно плотным грунтом.
Последовательность действий:
- Разметить стройплощадку колышками по размерам, прописанным в проектной документации. Для определения типоразмера и шага опор используются СП 24.13330.2011. Чаще всего в малоэтажном строительстве применяются сваи с диаметром стержня 108/133 мм лопастями 250/350 мм. Для них оптимальная величина шага 150-200 см.
- Подготовить входные отверстия под опоры ручным ямобуром. Размер и глубина скважины зависит от специфики грунта — чем больше в нем глины, тем больше заглубление свай. Для определения глубины посадки выполняется предварительное вкручивание нескольких опор с применением прибора, контролирующего усилие.
- Вкручивание свай в грунт с шагом 1-3 метра по площади возводимой постройки и в стыковой части стен. Сверху опоры надевается вороток, в ушки вставляется лом и делаются повороты вокруг своей оси. Величина шага выбирается с учетом особенностей архитектуры объекта и используемых материалов. Чем массивнее и просторнее постройка, тем необходимо большее количество опор.
При самостоятельной установке свай рекомендуется найти двух помощников. Двое строителей будут вкручивать опоры, а третий станет следить за их вертикальным положением используя строительный уровень.
Сваи заглубляются ниже уровня промерзания почвы, чтобы исключить влияние на опоры морозного пучения. Данный показатель имеет нормативный характер и рассчитывается на основании многолетних данных для всех российских регионов.
Используя лазерный нивелир, нужно убедиться, что верхние сегменты всех опор расположены на одной высоте. Одновременно контролируется вертикальность положения опор — допустимое отклонение от прямой оси не более 2%. Пренебрежение этим правилом может привести к деформации сваи.
- Засыпка ЦПС. Посредством лазерного нивелира выравниваются верхние части опор — лишнее обрезается. Так как винтовые сваи внутри пустые после заглубления они заполняются сухой цементно-песчаной смесью — это поможет их укрепить, предотвратить развитие ржавчины внутри трубы и продлить срок службы фундамента.
- Сборка ростверка. Затем — сверху на опоры привариваются оголовки, красятся сварные швы. К оголовкам приваривается обвязка (ростверк). При возведении маленького садового домика, хозпостройки или бани можно выполнить жесткий каркас из бруса. Для более капитальных объектов рекомендуется каркас из металлопроката (двутавр, уголок или швеллер).
- Обустройство имитации цоколя. Чтобы придать постройке на сваях большую основательность делается имитация перехода от фундамента к несущим стенам (забирка). Нередко для этого используется решетка из деревянных брусков, обработанных антисептиком, фиксирующаяся к опорам либо ростверку посредством кронштейнов.
Выводы
Несмотря на определенную сложность обустройства свайно-винтового фундамента, требующего подготовки проекта с расчетами многих показателей, в ряде ситуаций он остается лучшим или безальтернативным вариантом.
Соблюдение правил монтажа свай и правильная эксплуатация гарантирует долговечность возведенных объектов. Чтобы ускорить процесс и гарантировать качество монтажа рекомендуется обратиться в специализированную компанию.
