Винтовой фундамент

На данной странице представлена информация о винтовых фундаментах. Мы рассмотрим эксплуатационное назначение таких фундаментов, технологию их расчетов и строительства, а также среднерыночную цену винтовых оснований "под ключ" и их стоимость при самостоятельном возведении.

Оглавление:

Применение винтового фундамента
Какие винтовые сваи применяются
Технология проектирования винтового фундамента
Технология возведения винтового фундамента
Расчёт винтового фундамента
Стоимость винтового фундамента в Москве

Применение винтового фундамента

Сфера применения винтовых фундаментов - малоэтажное строительство. Данные основания широко востребованы при обустройстве легких 1-3 этажных зданий из следующих материалов:

Дерева (сруба, бруса);
Панелей каркасного и щитового типа;
Легкого бетона - пенобетона, газосиликата, керамзитобетона.

Важно: для возведения кирпичных сооружений фундаменты винтового типа не используются, в этих целях применяются основания на железобетонных сваях.

Ключевыми преимуществами винтовых фундаментов, обуславливающими их популярность в сфере малоэтажного строительства, является сравнительно низкая стоимость и оперативные сроки монтажа.

Рис. 1.1: Винтовый фундамент с обвязкой из бруса

Винтовой фундамент, в отличие от других типов железобетонных оснований - ленточных, плитных или столбчатых, может создаваться за несколько (2-3) рабочих смен. При механизированной установке винтовых свай один день уходит на их завинчивание и выравнивание, второй - на обвязку свай деревянным либо металлическим ростверком. К дальнейшему строительству (кладке стен) можно приступать сразу же после монтажа свай, тогда как бетонным фундаментам требуется простой для набора проектной прочности.

Также фундамент винтового типа позволяет строить сооружения на уклонном рельефе. Он не нуждается в выравнивании площадки под застройку, что способствует дополнительной экономии средств. В подобных ситуациях применяются разные по длине опоры, обрезающиеся после завинчивания по заданному уровню.

Рис. 1.2: Винтовой фундамент на уклонном рельефе

Важно: винтовые фундаменты обеспечивают устойчивость и надежность сооружения в проблемных типах грунта, подверженных морозному пучению, в которых невозможно устанавливать мелкозаглубленные ленточные и столбчатые основания. Устойчивость свай к выталкивающим воздействиям достигается за счет того, что их опорная часть (лопасти), размещаются ниже уровня промерзания грунта.

Какие сваи применяются

Классификация свай, применяющихся для созданий фундаментов винтового типа, выполняется по двум признакам - конструктивным особенностям и способу изготовления.

Согласно конструктивным особенностям выделяют:

Однолопастные изделия, предназначенные для возведения тяжелых заборов либо одноэтажных зданий из легких материалов (каркасных панелей, дерева). Такие конструкции применяются в условиях нормальных грунтов высокой плотности;
Двулопастные изделия, в которых помимо нижнего витка лопастей присутствует второй виток, размещенный посередине свайного ствола. Двукратное увеличение опорной площади способствует большей устойчивости опоры в почве и повышению ее грузонесущей способности. Данные сваи применяются в низкоплотных грунтах, на них возводятся дома из более тяжелых материалов - пенобетона, бруса;
Узколопастные заостренные изделия предназначаются для вскрытия каменистых грунтов либо пород с высокой плотностью, где монтаж свай стандартной конфигурации затруднителен. По сфере применения аналогичны однолопастным сваям;
Трубчатые полые сваи - применяются для монтажа фундаментов зданий в условиях вечномерзлого грунта, в центральной России практически не используются. В процессе монтажа ствол наполняется грунтом, в результате чего возрастает устойчивость опоры. Пригодны для обустройства домов высотой 1-2 этажа.

Рис. 1.3: Виды винтовых свай

Исходя из способа изготовления винтовые конструкции классифицируются на литые и сварные. Литые сваи не имеют соединительных швов, что положительным образом сказывается на их механической прочности и устойчивости к негативным воздействиям грунтовых вод.

В сварных сваях лопасти присоединяются к стволу посредством электродуговой сварки. Стыковочные швы являются слабым местом конструкции - при столкновении с каменными породами в процессе монтажа лопасти могут деформироваться.

Важно: стоимость литых изделий превышает цену сварных свай, однако во избежание негативных последствий экономии при возведении винтовых фундаментов мы рекомендуем отдавать предпочтение литым конструкциям.

Рис. 1.4: Сварные винтовые сваи

Технология проектирования винтового фундамента

Методика проектирования винтового фундамента состоит из нескольких последовательно выполняемых этапов:

Геодезического анализа участка;
Определения общей массы возводимого сооружения;
Определения сопутствующих воздействий на фундамент (эксплуатационных, снеговых);
Определения грузонесущих возможностей одной опоры по грунту;
Расчета требуемого количества свай;
Составления схемы размещения свайного поля;
Расчета ростверка.

Геодезический анализ объекта необходим для определения характеристик почвы (плотности и величины сопротивления), без информации о которых невозможно рассчитать реальную грузонесущую возможность одной опоры. Данные изыскания предполагают разработку геодезических скважин в пределах площадки, забор керна (проб грунта) и его последующего лабораторного анализа.

После проведения изысканий выполняется расчет массы сооружения, который ведется исходя из нормативов удельного веса разных видов стройматериалов и проектных размеров конструктивных частей здания (крыши, перекрытий и стен). Отдельно высчитывается и суммируется вес каждой части сооружения.

Рис. 1.5: Нормативный вес элементов дома

К массе дома добавляются следующие виды нагрузок:

Снеговые (высчитываются посредством умножения площади кровли на удельную нагрузку на 1 кв.м. горизонтальной поверхности в конкретном регионе);
Эксплуатационные (норма на 1 м2 умножается на площадь перекрытий дома).

Рис. 1.6: Карта снеговых нагрузок России

Далее все рассчитанные нагрузки суммируются и умножаются на 1,2 - коэффициент запаса надежности, после чего исходя из характеристик грунтов определяется грузонесущая способность одной свайной опоры. Расчет ведется по формуле:

Рис. 1.7: Расчетная формула несущей способности винтовой сваи

Важно: предварительно рассчитанные нагрузки на основание делятся на грузонесущие характеристики одной сваи. Так определяется количество свай в винтовом фундаменте.

Далее составляется схема размещения свай с учетом следующих требований:

Минимальное расстояние между опорами - 1.5 м., максимальное - 3 м;
Обязательно наличие свай в углах и точках пересечения стен дома.

Последний этап - проектирование ростверка, в процессе которого определяется требуемый материал (брус, металлопрокат или железобетон), сечение и конфигурация обвязки (поднятая, наземная либо заглубленная). В пучинистой почве используются поднятые ростверки, в нормальной - уложенные на поверхность земли.

Рис. 1.8: Варианты обвязки винтового фундамента

Технология возведения винтового фундамента

Монтаж фундамента винтового типа может выполняться как полностью вручную, так и с применением техники на этапе завинчивания опор. В таком случае сроки обустройства фундамента значительно ускоряются.

Рис. 1.9: Разметка винтового фундамента

Последовательность создания винтового фундамента следующая:

На объект доставляются свайные конструкции и расходные стройматериалы;
Выполняется разметка поля винтовых свай согласно проектной схеме их положения. На площадке с помощью досок обноски и бечевки указываются контуры фундамента и точки завинчивания каждой сваи;
Выполняется монтаж свай. При реализации механизированного метода опоры погружаются посредством кабестана - привода, передающего на конструкцию вращательные воздействия (кабестан может устанавливаться на самоходную машину или же фиксироваться на стальном каркасе). При ручной установке монтаж выполняется посредством усилий 3 человек, один из которых контролирует вертикальность погружения опоры магнитным уровнем, остальные два - завинчивают сваю посредством рычага в виде лома, продетого в техническое отверстие сваи(лом с двух сторон удлиняется металлическими трубами 2.5-3 метра длиной);

Рис. 2.0: Ручное завинчивание свай

После монтажа свай осуществляется разметка мест обрезки стволов по водяному уровню и опоры выравниваются с помощью болгарки по одной высоте;
На обрезанные стволы свай устанавливаются оголовки - металлические площадки, которые фиксируются посредством сварочного соединения;
Производится обвязка свай ростверком - обвязка из бруса закрепляется анкерами, металлический ростверк приваривается к стволам, а под железобетонный ростверк создается опалубка и армокаркас, которые заливаются бетонной смесью.

Рис. 2.1: Обвязка винтовых свай швеллером

Важно: при обвязке свай брусом либо металлопрокатом к кладке стен можно приступать сразу же после монтажа фундамента, тогда как железобетонный ростверк не должен испытывать нагрузку до набора проектной прочности, на что уходит 25-30 дней.

Расчёт винтового фундамента

При собственноручном выполнении работ стоимость фундамента винтового типа рассчитывается на основе цены свай и материалов, использующиеся для монтажа ростверка:

Цена свай 108 мм. длиной 300 см. (наиболее востребованный размер в частном строительстве) - около 1.6 тыс. рублей;
Цена погонного метра бруса 20*20 см (для ростверка) - 500 р./п.м;
Цена погонного метра швеллера (№24) - 1 т.р/п.м;
Цена двутавровой балки (60 см) - 3.5 т.р/п.м.

Рис. 2.2: Винтовая свая 108 мм. сварного типа

В качестве примера рассчитаем цену фундамента под здание площадью 6*9 м., состоящего из 18 свай. Длина ростверка из бруса в фундаменте - 39 м. (с учетом внутренних стен):

Затраты на сваи - 18*1.6 = 28.8 т.р.;
Затраты на обвязку - 39*0.5 = 19.5 т.р.

Итого, ориентировочная цена винтового фундамента под сооружение средних размеров при собственноручном выполнении работ составляет 48.3 т.р. (без учета мелких расходных стройматериалов - анкеров, досок и бечевки для разметки)

Стоимость винтового фундамента в Москве

Обустройством винтовых фундаментов под ключ в Москве занимается достаточно большое количество частных компаний, стоимость услуг которых существенно отличается. Для примера приводим усредненную стоимость монтажа винтовых фундаментов под разные виды зданий:

Тип фундамента	Количество свай	Стоимость (тыс. руб.)
Под баню из бруса, 6х6 м	9	35
Под дом из каркасных панелей, 6х4 м	12	45
Под дом из сруба, 6х9 м	18	65
Под дом из пеноблока, 6х6 м	16	60
Под дом из пеноблока, 8м8 м	24	95

Полезные материалы