Особенности винтового фундамента
Строители часто используют винтовой фундамент, он обладает рядом особенностей:
- погружение на требующуюся глубину, чтобы достигнуть плотных слоев почвы, сделать дом устойчивым;
- постройка любых сооружений, зданий, даже самых массивных и больших;
- большой выбор конструкций в зависимости от длины, диаметра, формы свай;
- применение небольшой опоры, которую можно выполнять самостоятельно для небольших сооружений;
- наличие крупногабаритных опор, устанавливаемых только мощной строительной техникой;
- применение разных материалов, самым надежным из которых является железобетон.
Винтовые сваи имеют большую классификацию.
Классификация по конструкции наконечника:
- сварные – менее прочные, могут деформироваться при взаимодействии со скальными породами;
- литые – прочные, наконечник выдерживает большую нагрузку, усиливая работоспособность фундамента.
Классификация по количеству лопастей.
- Однолопастные. Содержится 1 спиралевидная лопасть, выполняющая поступательные движения вокруг вертикальной оси при внедрении в грунт. Сваи применяют для мягкой, плодородной почвы без скал. Несущая способность небольшая.
- Многолопастные. Устойчивая основа, плотно соединяющаяся с грунтом. Доступна для установки на любых типах почвы, в том числе скалистой. Содержится 2 опорных узла, уменьшающих диаметр ствола, что приводит к облегчению установки конструкции. Сваи применяют в комплекте с литым наконечником на плотных грунтах, в зонах вечной мерзлоты.
Классификация по типу защитного покрытия:
- оцинкованные – содержит защитный слой, препятствующий коррозии;
- не оцинкованные – конструкция остается практически без защиты, может повредиться под действием влаги, солидности.
Предварительный подбор материалов
При установке свайно-винтового фундамента рекомендуется покупать готовые опоры. Но предварительно требуется разобраться в марке и размере. Производители дают следующие рекомендации:
- лучше покупать многолопастные литые опоры, они держатся прочнее;
- длину подбирают по типу грунта, чтобы кончик достигал до твердых пород, не подвергнутых замерзанию;
- рекомендуется подбирать диаметр, подходящий для строительства частного дома – BC-57, 76, 89, 108;
- стволы с крупным диаметром для частной застройки не нужны.
Большинство материалов для производства свай прочные. Они не подвергнуты деформации, повреждению даже при продолжительной эксплуатации.
Учет типа грунта
Когда опоры погружаются на глубину, учитывают только степень влияния морозного пучения. По бокам влияние грунта практически не приходит, поэтому боковое воздействие не учитывают. В расчет берут только механические качества.
Для свайно-винтовых сооружений подходят следующие типы грунта:
- песчаные;
- суглинки;
- глинистые.
Основание запрещено устанавливать на следующих типах грунтов:
- скальные;
- скально-обломочные;
- торфяники;
- рыхлая осадочная почва.
Подготовка почвы
Перед установкой основы подготавливают площадку по этапам:
- уборка мусора, лишних элементов, посторонних сооружений;
- выкорчевывание пней, деревьев, кустов;
- выкапывание верхнего плодородного слоя грунта, разравнивание почвы трактором;
- выкапывание лунок, куда будут помещаться опоры с винтами;
- выравнивание дна лунки;
- засыпка подушки, состоящей из щебня и песка.
Схема фиксации винтовых опор
После подготовки приступают к строительству. Оно происходит по схеме:
- разметка участка, выявление зон, где будут располагаться сваи;
- установка угловых, промежуточных опор;
- обрезка верхушечной части стволов, чтобы создавалась ровная поверхность вдоль линии горизонта;
- бетонирование свай для укрепления при расположении в почве;
- фиксация оголовков на верхнем торце с помощью приваривания;
- подкрашивание участков, которые были повреждены при сварке.
Расчет материала
Подсчет количества опор проводят в 2 этапа.
- Расчет по наибольшей нагрузке. Учитывают расположение наружных и внутренних несущих стен. Расстояние между каждой опорой должно составлять не более 3 м. Если дом тяжелый, расстояние между сваями уменьшают.
- Расчет в зависимости от несущей способности сваи. Проверяют, выдержит ли полученное количество свай вес сооружения. Учитывают не только стены, перегородки и крышу, но и мебель, людей, снег. Общий вес делят на величину допустимой нагрузки на каждую опору. Полученный результат должен быть меньше, чем расчет наибольшей нагрузки. Тогда количество опор правильное.
Рассчитывать материал на сваи не нужно. Они продаются в готовом виде. Пользователю достаточно оценить, какое количество опор ему требуется.
Места установки свай
Для оценки места установки опор берут чертеж первого этажа дома. Их фиксируют в следующих участках:
- углы;
- примыкание несущей стены к внутренней перегородке;
- примыкание несущей стены к наружной перегородке.
Остальные опоры равномерно распределяются между заданными точками на равном расстоянии. Если между ними получилось большое расстояние, дополнительно используют промежуточную опору.
Оценка глубины погружения
Для оценки глубины залегания опор требуется узнать состав грунта. Проводят геологические исследования, выявляя свойства.
- Глубина промерзания. Сваи располагают ниже этой точки, чтобы их поверхность не повреждалась. Если возводят небольшие сооружения, минимальная глубина составляет 1,5 м. Для крупных домов применяют такую же высоту опоры, как сам дом. Критерий не всегда выполняется, часто он бывает меньше.
- Величина сопротивления грунта. Завод-изготовитель указывает, какая степень сопротивления должна производиться на каждую опору. Превышать эти пределы запрещено. Иначе в момент погружения она придет не в негодность, сломается.
- Подземные воды. Недопустимо располагать опоры вблизи воды, иначе они будут подвергнуты коррозии.
При учете перечисленных факторов сохраняется безопасность.
Погружение в грунт
Допустимо 2 вида погружения.
- Ручное. Оно допустимо для небольших, тонких опор, производимых для строительства небольших сооружений.
- Механическое. Применяют строительную технику, которая устанавливает крупногабаритные сваи. Их производят для строительства жилых домов и крупных сооружений.
Осторожно! Если вручную внедрить крупную опору, ухудшится прочность соединения, появится чрезмерный перекос ствола более 2%.
Строители рекомендуют пользоваться механическим методом. Для него характерны особенности:
- соблюдение вертикали;
- учет величины усилия.
Для установки основания рекомендуется нанимать мини-экскаватор, снабженный сваезаворачивателем. Для него доступны крупногабаритные основания до 160 см в диаметре и 12 м в глубину.
Выравнивание по горизонтали
После погружения сваи не всегда оказываются выровнены. Их требуется расположить строго по горизонтали, используя следующие этапы:
- установка лазерного строительного уровня на заданной высоте от почвы;
- подрезка стволов по метке;
- наращивание остальных стволов, которые оказались короткими (первоначально приваривается труба, затем осуществляется подрезка под общий уровень);
- окрашивание защитной полимерной краской, непроницаемой для влаги.
Заливка бетона
В каждой опоре находится полость. Чтобы сделать ее прочнее, полость заполняют бетоном. Заливка выполняет следующие функции:
- усиление прочности конструкции, несущей способности;
- повышение механической жесткости трубы;
- устранение риска коррозии внутри опоры.
Рекомендации по заливке:
- подходящий класс бетона – от М200;
- немного отступают от высоты подрезки, все остальное заливают бетоном;
- после фиксации бетона дополнительно насыпают песчано-цементную смесь
Обвязка ростверком
Ростверк – элемент основы, соединяющий опоры в одну систему. После его фиксации можно возводить стены, устанавливать крышу, не опасаясь нагрузки. Монтаж ростверка осуществляют разными материалами.
Дерево
Параметры для подбора деревянной основы:
- толщина – 150:150 мм;
- качество дерева – сухой пиломатериал;
- сорт – 1 или 2;
- защитные элементы – покрытие с антисептическими, антипиреновыми свойствами.
Правила фиксации деревянной основы:
- брусья соединяют в пол дерева, фиксируя над оголовком;
- стыков в пролете быть не должно;
- прокладка гидроизоляции в промежутках между деревом и металлом;
- свая должна крепиться по продольной оси дерева.
Дерево – это экологически чистый материал, но он не всегда прочный.
Металл
Применимы следующие виды металла:
- двутавр – докупают оголовок;
- швеллер – не требует оголовка, но покупают закладные детали, фиксируемые в трубу при заливке бетона;
- труба прямоугольного сечения – требует оголовка.
При установке металлического каркаса определяют следующие особенности:
- отсутствие потребности в гидроизоляции между оголовком и каркасом;
- гидроизоляцию устанавливают между металлом и стенами;
- металл фиксируют сваркой, усиленными болтами.
Железобетон
Это трудоемкая, но прочная конструкция. Для нее свойственны особенности:
- отсутствие коррозии, гниения;
- повышенная прочность;
- долговечность.
Этапы создания основы:
- устанавливают опалубку сверху оголовков;
- устанавливают полиэтилен или рубероид для исключения утечки влаги;
- фиксируют арматурный каркас;
- заливают бетон.
Установка фальш-цоколя
Функции фальш-цоколя:
- защита от проникновения птиц и животных;
- предотвращение замерзания снега;
- устранение негативного влияния ветра, дождя, воды.
Установка фальш-цоколя представлена на примере бюджетного варианта:
- профнастил крепят к деревянной полосе, затем фиксируют на ростверк;
- нижнюю часть профнастила привинчивают к деревянному брусу, который располагается на подставке (шлакоблоковой, кирпичной);
- отливают бетон по нижней полосе;
- сверху делают отлив для устранения влияния дождевой воды.
Винтовые сваи – опора, которая может выдержать даже большие дома, если установка проведена правильно. Ее может выполнить бригада мастеров или владелец дома. Требуется правильно разработать чертеж, установить области, где будут располагаться опоры. На них допустимо крепить деревянный, металлический, железобетонный каркас. При правильном креплении элементов срок эксплуатации здания увеличится.
