Как рассчитать винтовые сваи для фундамента

Свайный фундамент все чаще используется в строительстве частных жилых домов. Как правило, он применяется для небольших и легких зданий, но в некоторых случаях такая конструкция является единственным приемлемым вариантом для строений любого типа. В этой статье рассмотрим условия его применения, технологию возведения, а также достоинства и недостатки.

Недостатки свайно-винтового фундамента

  1. Отдельные виды земли, к примеру, грунт с каменистыми включениями не подходят для установки в него винтовых свай. В таком случае существует огромная опасность того, что защитный слой металлической трубы испортится. И основание прослужит не долго, покроется ржавчиной, и уже через пару лет придется менять фундамент, что обойдется очень дорого, и займет много времени и сил.
  2. Очень важно, чтоб винтовая свая имела антикоррозийную обработку. Довольно часто хозяева и строители экономят на этом, и пренебрегают дополнительной обработкой сваи. Таким образом, свая начинает быстро портиться и гнить.
  3. Если свая закручена, то невозможно проверить, есть ли у неё скрытые повреждения.
  4. Если использовать в строительстве фундамента винтовые сваи, то в таком случае от подвальных помещений придется отказаться.
  5. Завод производитель не может в полной мере контролировать качество сварки шва. Из-за этого могут возникнуть проблем с его прочностью и неожиданные неприятные ситуации.
  6. Если менеджеры по продажам не квалифицированы, то они в стремлении продать свой товар могут искусственно уменьшать стоимость материала в счет сокращения нужного количества свай.

Недостатки свайно-винтового фундамента важно учитывать, ведь только так вы можете подобрать себе наиболее оптимальный вариант основания для постройки. При этом свайный фундамент имеет свои ограничения в применении.

Основные нюансы работ в зимний период

Несмотря на возможность самостоятельного производства работ, в зимний период рекомендуется отдать предпочтение монтажу механическим способом с использованием специализированной буровой установки. Это исключит вероятность перекоса, сдвига винтовой сваи от проектного положения, повысит производительность и обеспечит быстроту устройства свайного поля. Как правило, чтобы установить 20-30 опорных конструкций, произвести предварительную разбивку осей, установить оголовки и обеспечить требуемый уровень отметок уходит один день. Этот период зависит от многих нюансов: необходимости бурения скважин, качественной составляющей грунта, глубины промерзания, наличия сложного рельефа, глубины погружения конструкций. Далеко не последнее значение имеет человеческий фактор, который проявляется в замедлении темпа работ и, как следствие, уменьшения производительности труда.

При монтаже винтовых свай в зимний период целесообразнее заполнять полость трубы сухой готовой бетонной смесью, которая засыпается для блокирования коррозионных процессов в течение всего эксплуатационного периода. Конечно, можно использовать бетон с всевозможными противоморозными добавками, обеспечивающими схватывание раствора в условии низких температур, но и здесь существует нюанс. На самом деле нельзя полностью гарантировать, что вода не замерзнет внутри сваи и не разорвет ее. Сухая же составляющая с течением времени схватится и будет выполнять свои функции подобно жидкому бетону, залитому в теплый период.

Применение свайного фундамента

Традиционно такие конструкции использовались в сложных условиях строительства. В первую очередь, к таким условиям относятся чрезмерно влажные, подвижные и неустойчивые грунты, возможность затопления дома, вечная мерзлота и другие факторы.

Классические виды фундамента (ленточный, плитный и другие) базируются на верхних слоях почвы, передавая на них нагрузку от здания. Поскольку верхний слой грунта может быть непрочным, такие основания дома не обеспечивают надежность и безопасность использования жилища.

Сваи забиваются или вкручиваются в землю на большую глубину. Благодаря этому, появляется возможность передать вес строения на крепкие, глубоко залегающие слои почвы. Это позволяет возводить здания не только на сложных грунтах, но и в условиях возможного затопления: подъем воды в находящемся рядом водоеме не размоет фундамент и не нанесет ущерба постройке.

Также свайный фундамент используется тогда, когда нельзя произвести выемку грунта. Подобная ситуация может сложиться при возведении здания в непосредственной близости от других строений, либо в месте, где нельзя нарушать созданный ландшафтный дизайн.

 

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

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.
Читайте также:  Как утеплить фундамент и цоколь частного дома

Свайно-ленточный фундаментИсточник

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

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

Калькулятор количества свай

Кол-во свай: Диаметр сваи: Длина сваи:

Если вам необходимо рассчитать количество винтовых свай, которые потребуются для строительства фундамента на вашем объекте, вы можете сделать это, не выходя из дома. Вам нужно только знать первичные параметры.

Воспользуйтесь онлайн-калькулятором расчета количества свай на нашем сайте. Помимо необходимого количества, вы сможете узнать также их предварительный диаметр и длину.

Расчет свайного поля онлайн достаточно прост. Для этого не нужно иметь специальное образование и читать литературу. Вам требуется только внести данные в существующие графы.

Расчет количества винтовых свай с помощью калькулятора

  1. Укажите длину сторон вашего строения, выбрав по форме от 3-х до 15-ти метров.
  2. Укажите тип строения – дом, гараж, бытовое сооружение и пр.
  3. Укажите «этажность», если появляются соответствующие графы. Заполняя графы, обратите внимание на то, что дом с мансардой будет считаться полутора этажным строением.
  4. Выбирайте материал вашего строения.
  5. Укажите тип грунта на участке.
  6. Укажите количество углов планируемого дома.
  7. Укажите высоту цокольного этажа из предложенных вариантов.
  8. Отметьте, собираете ли вы устанавливать камин/печку.
  9. Кликнете «Рассчитать».

Через несколько секунд появится результат подсчета необходимого количества свай для вашего объекта.

Рассмотрим пример

Имеется торфяной участок с глубиной торфа 3 метра. Вы решили построить деревянный дом (брус 150х150), площадью 10 на 10 метров. Дом планируется оригинальной формой с девятью углами и мансардой. На высоте 50 см над землей будет расположен пол. Чтобы зимой вам было тепло, было решение установить в доме камин.

После того, как были внесены все данные, калькулятор подсчета количества винтовых свай выдал нам результат – 32 сваи, диаметром 108 мм и длиной в 4,5 метра.

Конечно, данный расчет является предварительным. Он служит ориентиром при планировании бюджета и дальнейшего заказа. Для более точного результата необходим выезд специалиста на объект для детального осмотра участка под планируемую застройку, где будут учтены все факторы.

Самостоятельный расчет на месте

Такой же расчет можно сделать самостоятельно и без использования калькулятора. Полученный таким способом результат в большинстве случаев менее точный. Вам нужно будет определить тип и плотность грунта, проанализировать природный рельеф, определить расстояние, на котором находятся более плотные слои почвы.

Еще одним вариантом, как можно узнать необходимое количество свай – это рассчитать их по плану первого этажа. Здесь вам необходимо посчитать количество углов и стыки внешних стен с несущими перегородками.

В указанных местах и должны располагаться сваи, они должны идти по периметру с шагом не более трех метров.

Обратите внимание

Если вы планируете установить камин, то, в зависимости от его веса, вам необходимо установить под него от одной до четырех свай.

Проведите расчет на калькуляторе и по плану первого этажа и сравните результаты.

Видео описание

В этом видео мы рассмотрим, что нужно знать о бетонных сваях:

Применение свайного основания рекомендуется и на тех участках, где отсутствует удобный подъезд техники для проведения земляных работ. К тому же возводить его можно даже при отсутствии электричества, которое необходимо для работ по заливке классического фундамента из бетона.

Для установки буронабивных свай можно использовать даже ручной инструмент, а бетон замешивать вручную небольшими порциями. А установка винтовых свай вообще не требует работ по бетонированию.

Свайно-винтовой фундамент. Минусы

Не смотря на такое огромное количество положительных качеств, у свайно-винтового фундамента, впрочем, как и у любого другого, существует ряд недостатков, которые так же необходимо принимать во внимание, делая выбор основы для своего будущего у винтовых свай не так много, но все же они присутствуют. Давайте рассмотрим каждый из них отдельно.1. Ограниченная область применения свайно-винтового фундаментаСвайно-винтовой фундамент, как таковой, подходит только для легких, в основном, деревянных конструкций, таких как, деревянные дома, каркасные, каркасно-щитовые и подобные низкую стоимость, винтовые сваи частенько пытаются использовать для тяжелых домов, таких как кирпичные, блочные и т.д. Но, стоит отметить, что даже если по всем произведенным расчетам, они должны выдержать нагрузку, все равно это «лотерея».Прежде всего, это обусловлено тем, что сваи в грунте никак не связаны между собой, и усадка у каждой будет различна, что является основным минусом винтовых свай. Деревянные дома не подвержены трещинам и разрывам, и спокойно выдержат неравномерную усадку, что нельзя сказать о кирпичных и бетонных.

Естественно, можно использовать сваи большего диаметра, значительно усилив конструкцию в целом, но это уже дополнительные затраты, которые перекрывают основное достоинства свайно-винтового фундамента – дешевизну, и его применение уже не будет таким целесообразным.2. Подходят не для всех типов грунтовВ скалистых местностях, использование свайно-винтового фундамента будет практически невозможно. Учитывая особенность монтажа, Вы не сможете заглубить сваю на необходимую глубину в таком грунте. А это, на мой взгляд, значительный минус такого , честно говоря, любые заглубленные фундаменты, на скалистых грунтах могут стать проблемой.3. Трудности в устройстве подвальных помещенийНекоторые считают, что при использовании свайно-винтового фундамента, подвальные помещения сделать вообще невозможно, но это не так.В принципе, подвал сделать можно, но он будет отдельно стоящей конструкцией. Другими словами, использовать фундамент, в качестве стен подвала – не получиться, что значительно удорожит конструкцию в целом.4. Некачественные материалы в производстве свайПроизводителей, которые экономят на материалах, при производстве своей продукции – предостаточно. А если учитывать то, что фундамент является опорой всего дома, то последствия плохого качества свай могут быть весьма – обрабатывают некачественными антикоррозийными материалами свои сваи, что приводит к ранней коррозии, и, что естественно, винтовая свая «сгнивает» раньше положенного ей срока службы.

Читайте также:  Как сделать несъемную опалубку своими руками?

Многие производители экономят на самом металле, либо используют некачественный, либо делают его более тонким, что может стать огромным минусом, так как такая свая может деформироваться еще в процессе быть это сложно назвать минусом винтовых свай, как таковых, но не учитывать это при выборе нельзя.

Закручивание винтовых свай от 12000р. за смену

Закручивание винтовых свай как способ возведения фундамента не нов, вопреки сложившемуся в определенных кругах мнению.

К его преимуществам можно отнести:

  • Широкую применимость ко многим видам сооружений;
  • Отсутствие жестких требований к грунту. Одно из немногочисленных ограничений – отсутствие торфяных почв и скальных пород.
  • Высокую скорость проведения работ. Отсутствует так называемый рефрактерный период, необходимый для усадки и затвердевания фундамента.
  • Возможность монтажа в любое время года.
  • Продолжительный срок службы – более 100 лет.

Тем не менее перечисленное вовсе не означает, что закрутить сваи в Москве и Московской области возможно при отсутствии опыта, внимательно не ознакомившись с технологией осуществления работ. В качестве опоры применяются сваи, производимые из прямошовных металлических труб, на одном конце которых – наконечник и лопасти, предназначенные для бурения и уплотнения грунта, а на другом – площадка для удобного монтажа основания зданий. Их размер и параметры стали широко варьируют в зависимости от решаемых задач: диаметр – до 325 мм, длина – до 11,7 метра с возможностью наращивания, толщина стенки – от 4 мм. Итак, рассмотрим процесс подробнее. Закручиванию винтовых свай характерны подготовительный и рабочий этапы.

Подготовительный – включает:

  • Анализ строительной площадки для исключения участков скальных пород и торфяного грунта, определение глубины промерзания (посредством пробного закручивания).
  • Подбор диаметра свай в соответствии с расчетной нагрузкой. Так, к примеру, для ограждений подойдут 54-мм, для домов из кирпича и блока – 133 мм. Помните, что ориентировочная несущая способность одной винтовой сваи – от 3,5 до 20 тонн.
  • Осмотр строительного материала на предмет механического повреждения, а также поражения ржавчиной.
  • Подготовка оборудования и приспособлений.
  • Разметка участка.

Рабочий – состоит из:

  • Непосредственного закручивания винтовых свай;
  • Обрезки по уровню или наращивания;
  • Извлечения лишней почвы;
  • Бетонирования внутреннего пространства сваи;
  • Обвязки.

Необходимо помнить, что строительство требует от его участников особого внимания к деталям. В частности, отклонение, составляющее 2 и более градусов, является недопустимым. Также немаловажно соблюдать направленность ввинчивания – даже малейший проворот в обратную сторону может лишить сваю опоры из уплотненного грунта. Таким образом, закручивание винтовой сваи – работа не из легких, тем более при отсутствии профессиональных инструментов и ямобура. не имеет недостатка ни в опытных специалистах, ни в надежном оборудовании. Свайно-винтовой фундамент в нашем исполнении проявит все свои лучшие качества – станет надежной опорой для Вашего строения. Хотите узнать больше о наших возможностях и выгодных предложениях? Оставьте заявку, и менеджер обязательно Вам перезвонит.

Обвязка свай растверком

Прочную устойчивость конструкции из винтовых свай придаст ростверк – обвязка, намертво скрепляющая надземную часть свай. Места, где свая соединяется с ростверком, называется фудаментным узлом.

Благодаря ростверковой обвязке нагрузка от веса здания будет равномерно распределятся по всей площадке. Как и в случае с оголовками, все сварные швы должны быть обработаны защитным антикоррозийным составом.

Обвязка свайного фундамента

Как вы убедились свайно винтовой фундамент, уже составляет большую конкуренцию привычному нам ленточному фундаменту из бетона.

Все больше и больше специалистов предлагает данный тип установки фундамент, и тенденция выбора в пользу свайной конструкции с каждым годом продолжает расти.

Технология возведения

Первое, что нужно сделать – это выбрать хорошую строительную компанию. Здесь стоит обратить внимание на репутацию, опыт работы в данной сфере и отзывы о деятельности фирмы, которые в наше время можно легко найти в сети интернет.Их соблюдение дает гарантию долговечности и качества будущего строения.

После чего вы делаете заявку на возведение, подписываете договор. Для этого вам нужно указать площадь будущего здания, материал, проект и адрес местности. Это необходимо для того, чтобы фирма могла выбрать подходящий вид свайного фундамента и сделать расчеты материалов. Подробнее об этом можно прочитать здесь.Следующий этап – это выезд специалистов, которые сделают геодезическую оценку местности. Они возьмут пробы грунта и в лабораторных условиях определят его вид.

Технология возведения

После того, как готовы результаты и сделаны расчеты, проводится монтаж винтового фундамента.

Читайте также:  Отмостка вокруг дома своими руками: устройство, функции и виды

Виды фундаментов

  • Одиночный свай Используются для легких построек, заборов, рекламных щитов;
  • Свайные кусты Применяются для зданий, в конструкции, которых предусмотрены колонны. Кусты устанавливаются под каждую из них;
  • Сплошное свайное поле Монтаж производится по всей площади стройки, применяется для зданий с тяжелым весом.

Свайно винтовой фундамент плюсы и минусы

Преимущества свайно винтового фундамента

  • Такой фундамент будет стоить намного дешевле даже чем мелкозаглубленный ленточный фундамент.
  • Устанавливается свайно винтовой фундамент под дом очень быстро всего за 1-2 дня.
  • Можно с помощью винтовых свай сделать фундамент на склонах с большим перепадом высот.
  • Можно фундамент возводить вблизи у построенного здания.
  • Создаётся хорошая вентиляция под полом.
  • Очень легко попасть под пол не разрушая фундамент в случае ремонтных работ.
  • Винтовые сваи отлично завинчиваются как летом так и зимой.
  • Срок службы свайно винтового фундамента на современных литых винтовых сваях может составить более 100 лет.
  • Устройство винтовых свайных фундаментов не требует проводить земельные работы по копке котлована.
  • Такой фундамент можно использовать для строительства причалов.
  • После установки свайного фундамента можно сразу приступить к строительству сооружения.

Минусы свайно винтового фундамента

  • Свайно винтовой фундамент нельзя устанавливать на болоте, илистых грунтах с текучей консистентностью и в глубоких торфяниках.
  • Нецелесообразно устанавливать свайно винтовые фундаменты в каменистые и скальные грунты так как для этого потребуется специальная техника с помощью которой можно будет установить сваи не повредив антикоррозийный слой на сваях.
  • Шнеки не всегда качественно приварены лучше использовать литые но они дороже.
  • Винтовые сваи передают всю нагрузку на шнеки и они иногда не выдерживают из некачественной сварки.
  • Винтовые сваи имеют небольшое сопротивление к боковой нагрузке и поэтому могут смещаться и наклоняться под боковой нагрузкой поэтому этот минус является основным недостатком свайно винтового фундамента.

Как работает винтовая свая?

Разберем типичный для средней полосы РФ случай расположения слоев грунта, см. рис. справа:

Работа винтовой сваи в грунте

Сверху – гумус, постепенно переходящий в супесь, общей мощностью 0,15-3 м. В данном случае важно не их плодородие, а то, что грунты это очень слабые, несущая способность менее 2 кг/кв. см, рыхлые и в глубине сильно, а перед зимой и обильно, увлажненные. Слой суглинка с несущей способностью 3-4 кг/кв. см. Его мощность для возможности применения обычных винтовых свай должна быть не менее 0,7-1,2 м, а сам он в пределах строительной площадки сплошным. Рыхлый, сильно, вплоть до плывунов, обводненный аллювий большой мощности; несущая способность не более 2-3 кг/кв. м.

В черноземной полосе гумус на супеси может достигать мощности более 5 м, с одной стороны. С другой, там местами прямо на поверхность могут выходить т. наз. ергени – песчано-глинистые отложения Ергень-реки времен последнего оледенения, по которой воды тающего ледникового щита Фенноскандии стекали в древнее Сарматское море, объединявшее Черное, Азов, Каспий и Арал. Свое название в геологии она получила от моренной гряды Ергень, в которой впервые были обнаружены эти характерные отложения. Между прочим, по геологическим данным, эта «речка» достигала 200 км ширины русла, а ее пойма – 600 км.

Несущая способность ергеней уже на глубине 0,5 м достигает 5-6 кг/кв. м, а при вворачивании сваи конус уплотнения нарастает чрезвычайно быстро. Если свая ушла в ергень до заклинивания глубже, чем на 2,5 м, отлично, фундамент будет очень прочным. Если менее чем на 2 м – здесь на сваях строить нельзя. Но вернемся к обычным грунтам.

Примечание: сходными с ергенями свойствами обладают аллювиальные наносы предгорий и приморских равнин.

Верхний слой гумуса с супесью, подверженный промерзанию – пучинистый. Вода при замерзании расширяется равномерно во все стороны, поэтому зимой пучинистый грунт крепко обхватит сваю со всех сторон и с огромной силой потянет вверх. А весной, оттаяв, отойдет в стороны и даст ей возможность свободно проседать и наклоняться. В наших краях, увы, почти вся нагрузка на винтовую сваю передается ее пятой ниже, а с боков ее вес почти ничто не держит. Выжимания воды и спрессовывания грунта вокруг сваи в конгломерат, как при забивании забивной, при заворачивании винтовой не происходит.

Супесь ниже глубины промерзания почти не сопротивляется вырыву сваи. Если слой суглинка, который только и воспринимает нагрузку, меньше минимальной его толщины 0,7-1,2 м, то остается всего 2 выхода:

Загнать сваю в суглинок только на 1 виток винта, причем конец сваи не должен протыкать несущий слой более чем наполовину, иначе его вокруг сваи размоет почвенной водой. Еще одно условие – до несущего пласта должно быть не менее 2,5 м от низшей точки стройплощадки, иначе у фундамента не окажется должной поперечной устойчивости. Взять очень длинную, не короче 5 м, сваю специальной конструкции для пучинистых и плывущих грунтов, см. далее. Эти же сваи пригодны для верхнего слоя свыше мощностью 3 м, напр. на черноземах. Но заворачивать их можно только тяжелой спецтехникой. Мало того, что свая длинная, да еще земля вязкая и липкая.

Примечание: в первом случае на сваю длиной менее 4 м свободно надевается противовырывной кожух из металлической трубы, как показано на рис. Пример технического парадокса – чтобы свая крепче сидела в земле, ее нужно от земли отгородить.