Фундамент — несущая строительная конструкция, важнейшая часть любого здания, поэтому к его выбору важно подойти основательно. Существует несколько видов фундаментов, и один из них свайно-винтовой. Винтовые сваи погружаются в грунт методом ввинчивания ручным или автоматическим способом. В отличие от других типов фундамента, свайный предпочтителен в районах, где преобладают грунты с высоким уровнем пучинистости. Перед тем как сделать выбор в пользу данного вида опоры, давайте разберём все преимущества и недостатки, а также технические характеристики винтовых свай.

Что такое винтовая свая?

Свая – это металлический стержень с хвостовиком и лопастью. Сверху на хвостовике находится оголовок. Снизу он полностью утоплен. Это обусловлено тем, что вес всей конструкции снижается, а сама она способна выдержать нагрузку, которая распределяется равномерно на всё «тело». Правильно сделанная свая прочно оседает в грунт и передаёт на него нагрузку.

Для формирования винтовой сваи применяются полые трубы из базальтового минерала, с уплотнительной прокладкой. По длине они одинаковы. Диаметр сечения составляет 115 мм. Длина одной сваи может варьироваться от 3 до 7 метров. Диапазон диаметра может быть от 18 до 22 мм. Толщина стенки трубы составляет 4-6 мм. По своей структуре она имеет вид спирали, которая заполнена цементным раствором. То есть сверху на трубу надевается стальная труба, которую потом приваривают к заготовке.

Процесс погружения винтовых труб, с целью их последующей эксплуатации, состоит из трёх основных этапов:

1. Сварка трубы.
2. Закрепление и фиксация в грунте.
3. Обработка защитными составами от коррозии.

Свайно-винтовая технология даёт возможность существенно снизить себестоимость фундамента. Основное преимущество – это возможность использования на сложных грунтах, и для строительства сооружений, которые имеют большой вес и внушительные размеры. Для их изготовления используют оцинкованную сталь, которая не подвержена воздействию огня, кислот, щелочей, резких перепадов температуры. Эти показатели позволяют использовать их и при строительстве железнодорожного полотна.

Сфера применения свай огромна:

• для возведения фундамента частного дома;
• дома из бруса и бревна;
• сооружения на участках с высоким уровнем воды;
• заборы и ограждения;
• опоры для воздушных линий электропередачи;
• в ландшафтном дизайне.

Свайно-винтовое основание позволяет возводить здание на проблемных грунтах — пучинистых, песчаных, болотных, торфяных и даже в условиях постоянной мерзлоты. К тому же его долговечность составляет более 50 лет.

Характеристики

Винтовая свая представляет собой стальной трубчатый стержень, на конце которого приварена головка с заострённым наконечником. В процессе бурения обеспечивается вращательное движение лопасти, что приводит к погружению сваи на требуемую глубину. Благодаря применению её в строительстве повышается скорость возведения фундамента, а также уменьшается нагрузка на основание, обеспечивается устойчивость опорных конструкций.

Вес сваи определяется массой, которую она способна выдержать. Чем тяжелее свая, тем выше её способность противостоять нагрузкам. Если в конкретном месте планируется возведение здания, которое отличается большой массой (например, многоэтажные жилые дома), то для обеспечения устойчивости и надёжности, даже на небольшой площади, обязательно используются винтовые сваебойные машины.

Тип наконечника, количество и размер лопастей, толщина металла, антикоррозийные качества – эти параметры характеризуют винтовые сваи. Рассмотрим каждый из них.

По типу наконечника

Скелетные конструкции имеют стандартную длину до 10-15 м. Виды наконечников (винтовые, литые, конусные) зависят от типа грунта и условий, в которых будет производиться строительство. Винтовые элементы относятся к дорогостоящим. Используются для быстрого и лёгкого погружения в твёрдые почвы, вечномерзлые грунты.

По количеству лопастей

Лопасти винтовой сваи имеют строго заданное число витков, но обычно их количество определяется на стадии проектирования конструкции. Для того чтобы свая могла использоваться для возведения зданий, диаметр лопастей должен быть не менее 12 см (28 дюймов). В противном случае, в пробуренную скважину не будет попадать воздух, что, в свою очередь, отрицательно отразится на прочностных характеристиках конструкции. Максимальный диаметр металлической винтовой трубы составляет 1,5 м и менее.

По размеру лопастей

Диаметр самой широкой лопасти подбирается в зависимости от свойств грунта и климатической зоны. Для почв средней полосы России размер сваи может составлять от 150 до 400 мм, а в песчаных – 300 мм. Чаще всего используется свая 80-260 мм в диаметре.

• Ныряющие свая – при монтаже отсутствует необходимость их погружения в грунт на заданную глубину.
• Сваи с плавающей головкой – корпус выполнен из металла. Как правило, их применяют в условиях, где грунты сильно уплотнены.
• Прямая труба – сваи обладают специальными выемками для установки в них пространственных заострённых стержней (ферм). Для ввинчивания её в грунт необходимо иметь надёжную технику.
• Свая-крюк – изготавливается с отверстием в теле (обычно с двумя), в которое загоняют центральный стержень. С её помощью возводят мостовую конструкцию, чтобы не проводить сложные и трудоёмкие земляные работы.

Винтовые свои круглого сечения используются для обустройства фундаментов глубиной не более 4-6 метров. Диаметр лопастей может быть в пределах от 76-147 мм, а в качестве противовеса используется классическая металлическая труба диаметром 305-325 мм.

Толщина металла

Со временем коррозия металла уменьшает толщину сваи, а значит и срок эксплуатации. Для грунта, характеризующегося повышенной химической активностью, необходимо минимальное значение толщины стенок ствола – 9,5 мм. Для нейтральной почвы – 8 мм. Согласно справочнику «Сваи и свайные фундаменты», выпущенному в 1977 году, регламентированная толщина стенок винтовой сваи обязана быть 10-14 мм, и изготовлена из бесшовной трубы.

Антикоррозионная защита

Свайный фундамент самый устойчивый в плане коррозии, поскольку, несмотря на то, что он находится в почве, его поверхность постоянно омывается водой. В качестве антикоррозийной защиты используются покрытия: цинкование, горячее цинкование, фосфатирование, окраска, полимерная гидроизоляция. При использовании оцинкованных свай покрытие наносится в несколько слоёв, каждый из которых не менее 0,5 мм толщиной.

Достоинства винтовых свай

Что можно сказать об основных преимуществах винтовых фундаментов? В первую очередь, это надёжность и долгий срок эксплуатации. Благодаря особенностям винтовых конструкций фундамент получается не очень громоздким. Его не надо погружать в землю, а значит, расходуется меньше времени и сил на монтаж. Также, ввиду небольшой массы, фундамент довольно быстро возводится. Винтовой фундамент можно смонтировать в любом месте и даже при наличии свободной площади.

Главное преимущество – это мгновенная готовность к устройству и возможность быстрой установки. Также винтовые сваи не требуют бетонирования опорной части, и значительно сокращают время монтажа. Кроме  того:

• монтаж возможен при любых погодных условиях;
• отсутствуют ограничения по высоте здания;
• могут устанавливаться в любых типах грунта;
• отличаются экономичностью, т. к. не требуют дополнительных затрат на строительство фундамента, стоимость которого может доходить до половины стоимости дома.

Винтовые сваи не требуют «воздушной подушки», что обеспечивает надёжность и безопасность. Оптимальное соотношение цена/качество позволяет использовать винтовые сваи для малоэтажного строительства.

Недостатки

Недостатков у винтовых фундаментов немного:

• существенный из них – невозможность избежать зависания сваи в грунте любой категории и разного состава, что может привести к её разрушению и, как следствие, к повреждению соседских свай;
• при использовании свай с малым диаметром их может оказаться недостаточно для установки в грунт, но не всегда. Реакция почвы непредсказуемая, поэтому их нельзя использовать в грунтовых водах;
• свайный фундамент не всегда и не везде подходит – важна глубина залегания подземных вод. Наиболее сложным является выбор типа основания для домов, имеющих подвал, либо цокольный этаж.

Для получения стойкости к снеговому палу и морозным явлениям, при возведении фундамента на винтовых сваях дополнительно необходимо использование гидротехнических материалов: щебня, песка и т. д.

Как правильно выбирать сваи

Они служат не только основой для постройки, но и несут на себе немалую нагрузку. К тому же выступают и в роли каркаса в домах из дерева или бруса.

По сравнению с обычными железобетонными конструкциями, винтовые имеют меньшие габариты и меньшую массу. Но обладают такими же несущими свойствами и надёжностью. Поэтому на них строятся дома и коттеджи.

При выборе винтовых свай для фундамента важно учитывать их геометрические размеры, а также размеры и форму оголовка. Оголовок представляет собой трубу, которая выступает из земли и служит опорой для винтовой сваи в процессе её завинчивания. Оголовок должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать вес всей будущей конструкции. Кроме того, он должен соответствовать размерам и форме опоры, на которой он будет смонтирован.

Купить