Определяем расстояние между сваями

Виды винтовых свай для фундамента

Кажущаяся на первый взгляд простота изготовления фундамента из свай таит в себе сложность их выбора. Главный критерий – диаметр. Естественно, и выдерживаемая нагрузка также зависит от этого показателя.

Для безошибочного выбора диаметра предварительно требуется определиться с типом строения. Что это будет – каркасный дом для постоянного проживания с несколькими комнатами и мансардным этажом или небольшое дачное строение облегченного типа.

В зависимости от ожидаемой нагрузки, расчет которой делают при составлении проекта дома, и выбирают диаметр свай

Кроме этого, следует брать во внимание породу грунта на участке строительства. Сыпучесть и мягкость песчаной породы компенсируют лишь опоры максимального диаметра

Также следует отнестись серьезно и к особенностям климата местности, где планируется строительство каркасного дома, среднему показателю осадков

Это обстоятельство важно при учете увеличения нагрузки на кровлю и всю конструкцию в целом в случае обильного снегопада

Кроме разницы в диаметре, винтовые сваи разнятся в зависимости от используемых при их изготовлении типов наконечников. Различают наконечники сварного и литого типов.

Минимальное и максимальное значение между опорами

Согласно требованиям СНиП, минимальным расстоянием между двумя соседними винтовыми сваями является двойной диаметр лопастей. То есть, если имеются опоры с лопастями 30 см, минимальным расстоянием между ними будет 60 см.

Необходимо учесть, что это расстояние между лопастями, то есть при разметке, отмечая оси свай, следует считать не 2, а 3 диаметра. Максимальное расстояние определяется отношением веса дома к количеству свай.

Необходимо учитывать материал и сечение ростверка, чтобы не получить излишнюю подвижность балок в центральной части каждого пролета. По всем расчетам максимум всегда определяется как 3, в некоторых случаях — 3,5 м.

Выходить за пределы этих значение нельзя, это создаст угрозу конструкциям дома.

Особенности опор для фундаментной конструкции

Терраса имеет гораздо меньший вес по сравнению с домом, поэтому для нее можно использовать другой тип фундамента. Как правило, для пристроек выбирают между ленточным и свайным фундаментом.

Железобетонные ленты уместны в том случае, если по проекту терраса будет иметь большой вес. Нагрузка конструкции может увеличиться из-за массы колонн, навеса, основного строительного материала, мебели и т.д.

Ленточный фундамент отличается прочностью и надежностью, но его строительство предполагает значительные материальные, временные и трудовые затраты.

Гораздо проще использовать под основание свайные элементы, которые характеризуются экономичностью, эффективностью и простотой монтажа.

под легковесные постройки широко используются металлические винтовые сваи

Одно из преимуществ винтовых свай – эффективность применения на грунтах с низкой точкой промерзания и высоким залеганием подземных источников.

Обустройство винтового основания: обзор строительной технологии

Процесс строительства любого основания делится на три основных этапа:

• Разметку строительной площадки.
• Монтаж тела фундамента.
• Обустройство ростверка и цоколя основания.

Сооружение винтового основания выполняется по такому же плану. И далее по тексту мы рассмотрим подробности каждого этапа этого техпроцесса.

Разметка площадки под винтовое основание

Первый шаг процесса обустройства основания – это разметка. Причем любой свайный фундамент, а винтовое основание относится именно к этому типу конструкций, размечают по точкам расположения свай.

На практике этот процесс выгладит следующим образом:

• Определяем угловые точки основания. Маркируем их вехами.
• Натягиваем между угловыми вехами проволоку. Размечаем, с заранее вычисленным шагом, положение промежуточных опор (поддерживающих стену).
• Натягиваем проволоку между опорами на противоположных сторонах фундамента. В точке пересечения проволоки отмечаем положение внутренних опор.

После завершения разметки проволока убирается, и на стройплощадке остаются только вехи, маркирующие месторасположение свай.

Погружение вертикальных опор

Монтаж свай винтового типа производится силами всего трех человек. Два рабочих вращают ворот, соединенный с оголовком сваи, а третий, более квалифицированный специалист – контролирует с помощью уровня вертикальное положение опоры.

На практике погружение опоры в грунт выполняется так:

• Внимаем веху и высверливаем ручным буром в грунте калибрующую скважину, глубиной в 1/3 длины опоры.
• Погружаем опору в калибрующую скважину. Монтируем на оголовок опоры ворот.
• После этого первый рабочий прикладывает к телу опоры уровень и выставляет опору в строго вертикальном положении. А два других рабочих берутся за рычаги ворота и, перемещаясь по кругу, передают крутящий момент на оголовок опоры, вследствие чего свая погружается в грунт, ввинчиваясь в почву лопастной частью.

Что это такое?

Винтовая свая представляют собой трубу с острым наконечником и навинченной лопастью. Благодаря такой конструкции опора ввинчивается в грунт, уплотняя его с каждым витком. Несущая способность фундамента определяется размером труб и конфигурацией их лопастей.

Преимущества и недостатки такого фундамента

Технология с применением свайно-винтового фундамента выгодно отличается такими особенностями:

• монтаж от одного дня;
• возможность строительства на сложных ландшафтах;
• более дешевая цена стержней по сравнению с железобетонными опорами;
• завинчивание возможно ручным и механическим способом;
• подходит для большинства видов грунта, кроме скальных пород;
• допускается многократное использование свай.

Недостатки технологии:

• трудности при обустройстве подвалов и цокольных этажей;
• разрушением металла под действием коррозийных процессов и биологической среды;
• не подходят для строительства многоэтажных и тяжеловесных сооружений.

Подробнее о преимуществах и недостатках свайно-финтового фундамента расскажет эта статья.

Сравнение винтовых свай с другими типами основания

Буронабивной фундамент, в свою очередь, выдерживает гораздо большие нагрузки, чем металлические стержни, но он требует значительных финансовых, временных и трудовых затрат на строительство.

Последнюю проблему можно решить применением винтовых железобетонных опор, но это приведет к удорожанию фундамента.

Долговечность опор

Заявленный срок службы такого фундамента – от 70 лет. На практике продолжительность эксплуатации зависит от таких факторов:

1. Соответствие прочности стали ГОСТу.
2. Качества антикоррозийного покрытия.
3. Соблюдения технологии при монтаже.

Стержни, защищенные от влаги методом горячего оцинкования, служат на 20 лет дольше изделий, на которые нанесено полимерное покрытие, битумная мастика, грунтовка или другие виды гидроизоляционного материала.

Можно ли устанавливать стержни в воду?

Винтовые сваи применяются для строительства надводных объектов: мостов, пирсов и т.д. На срок службы фундамента влияет качество антикоррозийного покрытия. С этой целью используют металлические сваи с защитным слоем, нанесенным методом горячего оцинкования.

В качестве альтернативы, в воду также можно установить железобетонные винтовые опоры, но в поры бетона попадает влага и с годами разрушает такой фундамент.

В таких условиях эксплуатации за несущую способность свайного фундамента отвечает размер лопастей. Винтовая часть также обеспечивает необходимую устойчивость опорам во время весеннего ледохода.

Размещение винтовых свай в плане

Целостность дома помогут сохранить правильно расставленные опоры. С их помощью нагрузка равномерно будет распределяться под площадью застройки, в связи с чем удастся избежать нежелательных просадок. Дом со сложными контурами в плане требуют особого внимания, особенно углы и места сопряжения стен. Установка под ними винтовых свай является обязательной.

Схемы размещения свай зависят от конструктивных особенностей дома. Существует четыре типа их расположения в плане:

• одиночное – под вертикальными стойками каркасного дома, в угловых точках, под несущими стенами (равноудалено с шагом не более 3 метров),
• ленточное – под несущими стенами, но, в отличие от одиночных винтовых свай, с укороченным шагом, доходящим нередко до 0,5м. Расположение опор в виде ленты позволяет фундаменту принимать и распределять более существенные нагрузки,
• кустовое – под тяжелыми одиночными или групповыми конструкциями, а также под массивным оборудованием. Шаг, в этом случае, значения не имеет, так как винтовые сваи в месте установки могут размещаться слишком близко в хаотичном порядке. Главное условие – они должны присутствовать по всему периметру и площади плитного ростверка небольших размеров, требующегося для монтажа, к примеру, тяжелой несущей колонны каркасного здания,
• сплошное, называемое свайным полем. Опоры заполняют всю площадь под фундаментной плитой с шагом около одного метра. Такое размещение винтовых свай в плане практикуется при проектировании тяжело нагруженных объектов или при строительстве на грунтах со слишком слабой несущей способностью.

Для частных домов и небольших строений используются, как правило, первые два типа расположения винтовых свай.

3.2. Заливка скважин. Армирование свай фундамента

Перед заливкой бетоном каждая из скважин армируется. Арматура раскладывается продольно по всей длине сваи. Для каждой из столбовых опор достаточно 4-6 прутьев диаметром 12-10 мм. Для придания устойчивости каждая из арматур предварительно сваривается между собой проволокой. Получается своеобразный каркас (закладная), который вставляется в подготовленную скважину. Арматура обязательно должна выступать над сваей – ее длина должна быть такова, чтобы сцепление с ростверком было достаточным. Расстояние от стен скважины (в случае установки опалубки – от стен опалубки) до прута – не менее 5 см.

Во избежание появления воздушных карманов бетонирование должно осуществляться послойно по 25-30 см. Каждый последующий слой плотно утрамбовывается лопатой-штыковкой или вибратором. Чтобы не допустить швов на стыках, заливка каждого последующего слоя производится до высыхания предыдущего.

Устройство винтового фундамента

Фундамент на винтовых сваях используется при строительстве легких построек, вспомогательных помещений. При возведении тяжелых жилых домов использовать такой тип не рекомендуется.

Инструкция по монтажу винтовых оснований следующая:

Схема размеров винтовых свай.

Выбор места. При определении с местом строительства необходимо убедиться в том, что в местах устройства фундамента не проложены инженерные коммуникации (кабель, трубопровод и пр.).Разметка плана фундамента.

Разметка выполняется согласно проекту дома, где также указаны все данные об основании, его размерах и конфигурации. Все отметки необходимо выполнять с максимальной точностью, допуская погрешность по любому измерению не более 2 см.Ввинчивание свай. Осуществляется это следующим образом.

В месте расположения опоры делается небольшое углубление (примерно 15-25 см). В подготовленную яму устанавливается свая. В отверстие опоры вставляется лом, диаметр которого не более 3 см, далее устанавливается труба с квадратным сечением, образуя своего рода рычаг.

Для рычага лучше всего использовать металлическую трубу с сечением 50х50 мм и длиной 3-3,5 м. Длины рычага — 2-3,5 м с каждой стороны. Причем чем длиннее труба, тем проще будет крутить рычаг и тем глубже зайдет свая.

Ввинчивание опоры осуществляется при помощи круговых движений, совершаемых вокруг ее оси. За один оборот опора должна уходить в землю примерно на 20 см. Во время процесса нужно постоянно следить за ровным положением элементов фундамента.

При необходимости проводится выравнивание опоры. Следить за ровностью следует сразу, при вхождении опоры, т. к.

с каждым новым витком придать нормальное положение фундаменту будет все сложнее. Проверяется точность установки строительным уровнем или отвесом. Допустимое отклонение от оси — 1-2 градуса.

Если при ввинчивании свая не заходит в землю, а только рыхлит почву, то следует углубить яму до 50 см.

И при установке опоры нужно увеличить вертикальную нагрузку, для чего на рычаг дать дополнительную нагрузку. Как только опора зацепит грунт, нагрузку можно снимать. Закручивать сваи лучше при помощи трех или пяти человек.

Винтовые опоры ввинчиваются на глубину, предусмотренную проектом. Но она должна быть не менее 1,5-1,8 м и достигать плотных слоев почвы.

Все винтовые сваи вкручиваются вышеуказанным способом. После того как они все будут установлены, их следует подрезать болгаркой.

Это делается для того, чтобы они были одинаковой высоты. Для ровности обрезки используется строительный уровень. Рекомендуется оставлять винтовые сваи высотой до 50-60 см от земли.

Следующий этап — бетонирование винтовых свай.

Это необходимо сделать, чтобы придать опорам дополнительную прочность и надежность. Кроме того, из полости выгоняется лишний воздух. После данной процедуры фундамент сможет выдержать большую нагрузку, исключается возможность деформаций и крена опор.

Для засыпки в сваю следует брать цементно-песчаную смесь или бетонный раствор. Средний расход на одну сваю — 0,02 куб. метра раствора или 35 кг цементно-песчаной смеси.

Заключительный этап — приваривание оголовков и изготовление обвязки брусом. Брус можно заменить швеллером. В этом случае делать оголовки не нужно, что позволяет сэкономить на возведении фундамента.

При изготовлении свайного фундаментазапрещаются следующие действия:

• подгонка свай под уровень при их завинчивании. В дальнейшем при эксплуатации фундамент может не выдержать нагрузки и просесть;ввинчивание опор под углом по отношению к оси более чем 2 градуса;удлинение свай, которые при были криво закручены;ввинчивание свай на глубину менее 1,5 метра;изготовление углублений под опоры глубиной более 50 см;использование свай с поврежденным антикоррозионным покрытием.

Если соблюдены все эти правила и инструкция по монтажу свай, то можно получить устойчивое основание под постройку, которая прослужит долго и надежно.

Несущая способность и долговечность свайного фундамента зависит от соблюдения технологических требований строительства и правильно произведенных расчетов. Среди прочих параметров рассчитывается и расстояние между сваями фундамента.

Строителей-новичков слово «расчет» пугает. Но для индивидуального строительства эту процедуру упростили настолько, что с ней может справиться и школьник, умеющий правильно оперировать арифметическими действиями.

Технологический процесс установки фундамента на сваях

Перед тем как приступить к монтажу самого фундамента, требуется проект дома на сваях

При проектировании следует учесть количество и расположение свай, это зависит от нагрузки, расположение тяжелой бытовой техники и мебели в доме. Расположение коммуникаций.

Изучение состава грунта лучше всего доверить специалистам, профессионалы рекомендуют анализ проводить весной, чтобы достоверно выяснить уровень грунтовых вод.

После того как проект готов и посчитан, сваи куплены

Следует изучить спецификацию, которая прилагается к сваям, в ней указаны все параметры, а также максимальная нагрузка.

Производим разметку участка. Шаг между сваями 2-3 м., допустимая погрешность до 2 см. Сваи устанавливают на всех изгибах здания.

В точках максимальной нагрузки возможно установка нескольких опор, по мере снижения нагрузки возможно увеличение расстояния между опорами. Диаметр свай до 100 мм., используют при строительстве легких конструкций. Сваи с диаметром от 100 мм., используют при строительстве жилых домов.

Монтируем опоры

Установку опор возможно производить тремя способами:

• редукторный,
• механический и
• ручной.

Механический способ — самый быстрый и обеспечивает строгую вертикаль, но затратный.

Редукторный способ, тоже требует специального приспособления, также дорого.

А своими руками придется попотеть и набить руку. Свая используется один раз. Каждая свая может углубляться на различную глубину, это зависит от грунта.

Начинают установку опор с углов фундамента. При длине сваи 2-2.5 м, ее устанавливают вместо монтажа, в специальное технологическое отверстие вставляют металлический прут, и начинают завинчивать, до заданного уровня, в процессе постоянно контролирую вертикаль, с помощью отвеса и строительного уровня.

При длине сваи 2-4 м, для завинчивания используют рычаги длинной 3 м. Как было выше сказано, для возведения винтового свайного фундамента своими руками потребуется 3-4 человека. Допустимый угол отклонения по вертикали до 2 градусов.

После того, как последняя свая погружена, производят обрезку под один уровень. Для этого лучше использовать дальномер или водяной уровень. Для обрезки используют болгарку.

После того, как все обрезали, требуется полости свай забетонировать. Это делается для того чтобы вытеснить воздух и предотвратить процесс коррозии. Раствор можно заказать готовый или приготовить самостоятельно в бетономешалке или корыте, используя цементно-песчаную смесь.

Когда бетон высохнет, навариваем оголовки

Оголовки – это специальные металлические площадки, предназначенные для фиксирования обвязки из бруса или швеллера.

Обязательно зачищаем все швы и обрабатываем все металлические элементы находящиеся выше уровня земли, специальной антикоррозийной мастикой.

Собираем ростверк

Ростверк – это решетка.

Это основание, на котором возводится строение, выполняется из балок, швеллеров, плит соединенных с оголовками свайного фундамента.

Для тяжелых построек с большой нагрузкой, надо применять швеллеры или плиты, что ведет к удорожанию.

Для легких конструкций достаточно бруса.

Все, фундамент готов, можно приступать к постройке дома.

При желании цоколь дома на сваях, можно отделать декоративным сайдингом, деревом.

Главное — оставить зазор между отмосткой дома и сайдингом.

Монтаж свайно винтового фундамента

Как сделать свайный фундамент? Работы начинаются с ввинчивания свай в грунт. Первоначально на участке выполняется разметка в местах расположения свай, затем прорываются небольшие углубления для упрощения работ. В местах технологических отверстий в верхней части сваи крепится лом, на него надеваются металлические рычаги. Ввинчивается основания под прямым углом, допускается небольшое отклонение, но не более 5%.

Для того, чтобы установить свайный фундамент требуется как минимум три человека: двое ввинчивают сваи в грунт, третий следит за уровнем установки. Ввинчивать сваи принято до твердого грунта, однако ниже слоя промерзания почвы.

После вкручивания свай на нужную глубину, с помощью болгарки производится обрезка верхней части по высоте установки будущего фундамента. Верхняя часть труб для прочности заполняется бетоном. Материал не только улучшает несущую способность свай, но и защищает их от преждевременной коррозии.

После установки свай проводятся работы по привариванию оголовков

Важно следить за тем, чтобы конструкция лежала строго горизонтально, контролируется с помощью шнура либо лазерного указателя. Места крепления обязательно покрывают антикоррозийным составом

Последним этапом установки свай принято считать установку обвязки. Для этого деревянные брусья устанавливаются на оголовки и закрепляются с помощью болтов, так называемыми “глухарями”. Все стыки между брусьями скрепляются между собой скобами с углублением в брус. В каркасных конструкциях преимущественно используют деревянные брусья, это не только удешевляет конструкцию, и создает значительное усиление свайно винтового фундамента.

Обвязка брусом на свайно-винтовом фундаменте.

Первоначально для гидроизоляции между брусом и оголовком прокладывается гидроизоляция

Крайне важно позаботиться о тепловой изоляции свайного фундамента. Проводится установка чернового пола между брусьями, и на него укладывается теплоизоляционный материал

Деревянный брус 150 на 150 мм. особо востребован при свайных конструкциях фундамента. Брус перед установкой обязательно должен быть просушен и покрыт антисептическим составом для защиты от насекомых. А также понимания, как защитить каркасный дом от мышей своими руками. Стоит отметить, что брус такого сечения стоит дорого, поэтому фундамент изготавливают самостоятельно из досок. Для этого между собой сбивают три доски шириной 150 мм. и толщиной 50 мм.

На заметку
С тем, как сделать свайный фундамент мы разобрались. Сразу после завершения работ по строительству фундамента можно приступать к возведению стен будущего каркасного дома.

Как выбрать стержни?

Выбирая изделия, нужно учитывать:

1. Тип и вес сооружения.
2. Несущую способность опоры.
3. Геологические условия участка.

Рассчитав суммарные нагрузки и используя справочную информацию о сопротивлении грунта, выбирают количество свай с учетом их несущей способности. Последний параметр напрямую связан с диаметром и длиной опоры. Длину выбирают, исходя из глубины промерзания грунта и высоты цоколя.

Рекомендации по выбору диаметра свай:

• Ø57 мм – заборы из сетки, легковесные конструкции;
• Ø76 мм – тяжелые ограждения из кирпича и профнастила;
• Ø89 мм – пристройки, террасы, гаражи, хозяйственные постройки;
• Ø108 мм – малоэтажные дома, дачи, бани, ангары;
• Ø 133 мм – тяжеловесные постройки весом до 12 т.

О размерах и диаметрах винтовых свай читайте в этой статье, как выбрать опоры для разных типов фундаментов — в этой. О винтовых сваях 108 расскажет эта статья.

Виды винтовых свай

В зависимости от материала изготовления винтовые сваи различаются на типы:

1. Металлические сваи – стальные изделия из профильной трубы. Отличаются недорогой стоимостью и возможностью ручного монтажа.
2. Железобетонные сваи – изделия, изготовленные из бетона, упрочненные армированным каркасом (подробнее об армировании свай читайте тут). Столбы имеют винтовую часть и оснащены металлическим наконечником. Отличаются повышенной несущей способностью и сроком службы от 100 лет за счет стойкости бетона к коррозийным процессам.

Металлические винтовые сваи по конфигурации лопастей различаются на:

• лопастные;
• спиральные;
• комбинированные.

По способу изготовления наконечников:

• литые;
• сварные;
• кованные.

По способу нанесения антикоррозионного покрытия:

• нанесение обмазочных материалов;
• холодное оцинкование;
• горячее оцинкование.

Подробнее о том, каких видов бывают винтовые сваи, можно узнать здесь, об оцинкованных винтовых сваях читайте здесь, о бетонных — тут, о металлических — тут.

Заводское производство и самостоятельное изготовление

Бетонные винтовые сваи изготавливают только на заводах, поскольку технология производства предполагает использование виброоборудования и сушильных камер. Металлические сваи можно сделать в домашних условиях при умении обращаться со сварочным аппаратом и болгаркой.

Себестоимость самодельных опор выходит в 3 раза дешевле покупных изделий, но нужно учитывать такие факторы:

Использовать профильные трубы из высокопрочных марок стали.
Для лопастей применять листовую сталь толщиной не ниже 4–5 мм.
Уделять внимание прочности сварочных швов.
Выбирать качественные гидроизоляционные материалы.

Заводские изделия изготовлены по ГОСТУ и соответствуют заявленным техническим характеристикам. В свою очередь для самодельных труб сложно рассчитать несущую способность, что предполагает риски в процессе монтажа и эксплуатации. Как сделать винтовые сваи своими руками, можно узнать тут.

Размеры опор

Характеристики винтовых свай:

• длина трубы – от 1 м;
• диаметр сечения – от 57 мм;
• толщина стенки трубы – от 3,5 мм;
• толщина лопасти – 4–5 мм;
• диаметр лопасти – 150–300 мм.

Сваи с такими размерами обеспечивают необходимую несущую способность для легковесных сооружений, построенных на суглинистых почвах, которые преобладают на территории Московского региона и других областей РФ.

Нагрузка

Допустимая нагрузка на фундамент определяется типом грунта, а также несущей способностью одной опоры. Характеристика винтовой металлической сваи зависит от длины столба, а также диаметра трубы и лопастей. Подробнее о нагрузке на винтовые сваи можно узнать тут.

Зависимость параметров отражена в таблице:

Тип грунта	Несущая способность сваи (тонны) диаметром 108 мм при диаметре лопастей 300 мм
длина столба – 1,5 м	длина столба – 2,5 м	длина столба – 3м
Пластичные глины	3,7	4,4	5,0
Полутвердые глины	4,7	5,4	6,0
Суглинки, супеси	3,7	4,5	5,0
Пески средней фракции	Не используются	9,5	10,5