Винтовой фундамент своими руками: пошаговая инструкция и особенности

Современные технологии как-то совершенно незаметно привнесли в нашу с вами жизнь еще одно новшество, ранее доступное, в основном, только военным и геологам (любителям труднодоступных мест), — винтовой фундамент. При этом относительная простота и быстрота создания такой конструкции с использованием специальных свай постепенно «отодвигает» в сторону привычные нам ленточные и столбчатые основы.

Но действительно ли такой фундамент – это универсальное решение для возведения прочного и долговечного основания под дом. В статье мы расскажем как его сделать, дадим подробные пошаговые инструкции,

Винтовая свая

Винтовые сваи Это металлическая труба (обработанная специальным составом, замедляющим процесс коррозии), к нижнему заостренному концу которой приварена лопасть. Такая свая ввинчивается (вкручивается) в грунт (как саморез в древесину), практически не повреждая его (лишь уплотняя его за счет погружения трубы) и, следовательно, абсолютно не уменьшая его несущую способность.

Эти сваи выпускаются нескольких видов:

• с винтовой лопастью (применяются на грунтах, имеющих плохую несущую способность) или имитацией нарезки резьбы по большей части длины сваи (такие сваи обычно применяют в северных районах, где требуется не особо тревожить вечную мерзлоту при устройстве основы под здания и сооружения);
• с разным диаметром трубы – чем больше диаметр, тем более крупный вес здания способна воспринять свая (без своей деформации), но при этом не стоит забывать, что более толстые сваи (диаметр которых превышает 108 мм) закрутить вручную уже не получится;
• с разным диаметром лопасти – для менее прочных и насыщенных водой грунтов диаметр лопасти будет больше, чем для грунтов сухих и плотных.

И, конечно, вид и форма сваи зависит еще и от фирмы-производителя, ее выпускающей.

Как выглядит винтовой фундамент

Винтовой фундамент выглядит следующим образом:

• в углах и в местах пересечения внутренних стен, а также по длине стены сооружения, в грунт ввинчены сваи (шаг свай колеблется от 1 до 3 метров);
• сверху все сваи обрезаны под один уровень и скреплены либо металлическими, либо деревянными балками, чтобы создать единую жесткую конструкцию — ростверк;
• между уровнем земли и низом здания (ростверком) находится свободно проветриваемое пространство.

Достоинства и недостатки

Сложности установки винтовых свай

Это достаточно простая конструкция. Однако и тут вас ждут «подводные камни»:

• сваи следует выбирать строго в соответствии с расчетом, сделанным проектировщиком на основании гидрогеологических изысканий на вашем земельном участке, глубиной промерзания грунта, а также весом будущего здания и весом наносимого на здание зимой снежного покрова (иначе вы рискуете либо переплатить за сваи большей длины или диаметра, или получить совершенно неустойчивую конструкцию, которую «поведет» уже через год);
• в зависимости от грунта ввинтить сваи в грунт вручную бывает довольно затруднительно (даже если в этом процессе примут участие 4-5 человек);
• наличие деревьев, высоких кустарников, заборов или других строений в непосредственной близости от места устройства фундамента создает проблемы для погружения свай вручную;
• не все фирмы делают свою работу качественно, соблюдая технологию.

Установленная свая

Однако у винтового фундамента есть и преимущества:

• не требуется проведение объемных земляных работ;
• можно устанавливать на любом рельефе, без предварительного выравнивания местности;
• работы по погружению свай в грунт выполняются практически в любое время года.

Основы можно устраивать на любых грунтах за исключением скальных, так как скала сама по себе является прекрасным крепким основанием (для ленточного или столбчатого).

Сравнение с другими вариантами

Только зная все достоинства и недостатки свайно-винтовой конструкции, а также особенности ленточного фундаментами с плюсами и минусами технологии возведения и эксплуатации здания, укреплённого на нём, можно сделать правильный выбор. Ленточное основание характеризуется:

• возможностью мелкого заложения на сухих, не поддающихся пучению грунтах;
• удобным обустройством погребного пространства;
• возможностью всё сделать своими руками;
• требуется определённое время на полное отверждение бетонного раствора;
• используется для укрепления кирпичных и бетонных зданий;
• существенным увеличением затрат для районов с сильным промерзанием грунта.

Следует отметить, что обустройство ленточного основания в холодное время года сопровождается увеличением трудоёмкости и средств.

Ленточное основаниеИсточник nl.decorexpro.com

Существует ещё несколько видов фундаментов, основанных на использовании свай, которые популярны в индивидуальном строительстве.

Свайно-ленточная конструкция

Наиболее продвинутым вариантом считается свайно-ленточный фундамент, плюсы и минусы которого отражают его эффективность в самых сложных случаях:

• для здания из кирпича или железобетонных конструкций;
• подвижные пучинистые почвы;
• грунтовые воды, высокая влажность;
• сложный рельеф, наличие уклона.

Свайно-ленточный фундаментИсточник vologdadom.com

Сваи устанавливаются на глубину до 2,5 м, что обеспечивает повышенную надёжность и устойчивость основания дома.

Сваи из железобетона

Строительство дома в местностях с проблемным грунтом, включая прибрежные зоны, крутые склоны, торфяники, глубокое промерзание, производится на фундаменте на жб сваях, плюсы и минусы его следующие:

• проектные работы отличаются сложностью и должны выполняться профессионалом;
• позволяет получить максимально возможную устойчивость и жёсткость фундамента;
• подходит для тяжёлых зданий;
• высокая стоимость материалов и работ;
• использование специализированной техники.

Сваи из железобетонаИсточник svoisvai.ru

Длина ж/б свай доходит до 11-и м. В частном строительстве применяются элементы длиной около 3-х м, которые весят не менее 700 кг.

Дом на свайно-винтовом фундаментеИсточник kursremonta.ru

Подготовительные работы

Баня на винтовых сваях

Основу вполне возможно сделать под небольшое строение (гараж, беседку, веранду, одноэтажный деревянный каркасный дом):

• сваю можно сварить самостоятельно, воспользовавшись чертежами, выложенными в Интернете, или сварить сваи по подобию (для этого вам будет необходимо заказать расчет, а затем приобрести одну рекомендованную сваю на заводе);
• также самостоятельно (с помощью друзей) можно погрузить сваи в грунт, руководствуясь при их расстановке имеющимися чертежами, и выполнить ростверк.

Для винтового фундамента не стоит экономить на материале. Сваи стоит делать только из новых труб необходимой толщины, при этом их следует тщательно очистить от ржавчины и покрыть защитным составом. Особое внимание уделяется качеству сварочного соединения в месте прикрепления лопасти, так как на достаточно плотных грунтах шов может лопнуть, не выдержав прилагаемую к свае нагрузку.

Для облегчения процесса ввинчивания сваи в ее верхней части (которую вы потом срежете «болгаркой») необходимо выполнить два отверстия – в них вы будете вдевать «штанги», с помощью которых свая ввинчивается в грунт.

Разметка винтового фундамента

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

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.

Разметка участка

Монтаж следует провести максимально точно и грамотно. Максимально допустимая погрешность по вертикальному сечению и между сваями – не больше 2 см. В противном случае, в будущем вы можете столкнуться с необходимостью в ремонте ростверка из-за его провисания. А это, в свою очередь, приведет к нарушению несущей стены и даже перекосу здания.

Основа на винтовых сваях должен быть расположен так, чтобы нагрузка на него и на грунт распределялась максимально равномерно. Поэтому возьмите план дома и разбейте его на прямоугольники. На их сторонах и диагоналях должны располагаться блоки опор с учетом требуемого расстояния между ними. При всем этом каждая свая должна находиться по центру всех несущих балок дома.

Разметка участка для установки свай

Итак, разбейте план дома на прямоугольники, предварительно определив размер каждого из них. Так, вы сможете сделать расчет количества свай и распределить их по площади так, чтобы равномерно распределить нагрузки на фундамент. После окончания планировки, перенесите разметку с бумаги на поверхность земли, на которой будет стоять дом на сваях. В точках установки свай вбейте колышки.

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

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.

Этапы работ

Работы выполняют в следующей последовательности:

• Выкопайте лидер-лунку под каждую сваю (просто снимите в этом месте верхний слой земли с травой), глубина которой не должна превышать 10-15 см, а ширина должна быть больше диаметра лопасти сваи на 2-3 см. Некоторые профессионалы советуют обойтись без выкапывания лидер-лунки, что повышает устойчивость сваи, но при этом увеличивает усилия по ее ввинчиванию в грунт вручную. Нельзя выкапывать глубокие ямы и просто устанавливать в них сваи, заглубляя их всего на несколько десятков сантиметров. Одно из необходимых условий качественного погружения винтовых свай – это нетронутость грунта вокруг нее, что позволяет свае передавать нагрузку от строения не только нижним концом и лопастью, но и всей своей боковой поверхностью.

Самостоятельная установка винтовых свай

• Установите сваю и вместе с помощниками с помощью специальной штанги ввинтите ее в землю, постоянно проверяя вертикальность ее положения. Свая должна погрузиться в землю ниже уровня промерзания грунта в зимний период.
• Выровняйте верх всех свай под один уровень (его наметьте на каждой свае с помощью нивелира), излишки срежьте «болгаркой».
• Залейте в сваю бетон (это увеличит ее прочность и уменьшит скорость коррозии металла).
• Приварите к верху каждой сваи металлическую пластину (толщиной не менее 8-10 мм), выступающую за границы сваи на несколько сантиметров со всех сторон.
• Выполните ростверк, прикрепив балки к пластине с помощью сварки или болтов.

Ростверк винтового фундамента