Какие выбрать винтовые сваи для каркасного дома?

Одним из вариантов обустройства фундамента каркасного дома является использование винтовых свай. Они представляют собой стальную трубу с наконечником, оснащенным спиралевидной лопастью. Наконечник надежно приварен к трубе. Есть конструкции с литым наконечником, но их применяют в условиях высоких нагрузок. Сваи вкручиваются в грунт по типу самореза. Они зажимаются плотными грунтовыми слоями и фиксируются в строго вертикальном положении. Важным моментом является правильный выбор характеристик сваи в соответствии с несущей способностью грунта, весом строения, другими факторами.

Способы определения типа грунта на участке строительства

Для проведения исследовательских работ на участке строительства вызывают специалистов, которые проводят пробное бурение (экспресс-геологию). По результатам экспресс-геологии составляют акт, в котором указывают:

• состав грунта по слоям, влажность, плотность, глубину залегания грунтовых вод — эти характеристики позволяют определить глубину закручивания;
• наличие камней и мусора в почве — эти сведения помогают выбрать лучший вариант бурения: ручной или механизированный;
• перепад высот на строительном участке — эта величина необходима для определения длины свай;
• подъездные дороги к участку — возможность проезда грузовых автомобилей и спецтехники.

Помимо акта, на местности со сложным ландшафтом специалисты снимают видео, которое поможет при выборе свай с подходящими характеристиками.

Внимание! Если в результате исследований было установлено, что трубу можно закручивать вручную, без применения техники, такой фундамент можно устанавливать вплотную к заборам, деревьям, другим строениям. Его можно использовать для достройки каркасных домов с присоединением к ним гаражей, террас, хозяйственных помещений.

Как рассчитать нагрузки от дома на фундамент

Для определения нагрузочной способности фундамента необходимо рассчитать общую нагрузку на него со стороны дома. В ее состав входят:

• Постоянные нагрузки. Они включают массу крыши, несущих стен, постоянных перегородок, дверных и оконных блоков, лестниц, цокольного, межэтажного, чердачного перекрытий, колонн. Рассчитать вес каждого конструктивного элемента можно с помощью справочных материалов.
• Временные нагрузки. В них входит масса временных перегородок, мебели, массивного оборудования, людей и животных, постоянно находящихся в доме.
• Климатические нагрузки: снеговые и ветровые. В центральных регионах Российской Федерации средняя снеговая нагрузка принимается равной 150 кг/м². Для вычисления общей снеговой нагрузки на здание эту величину умножают на площадь кровли.

Для определения ветровой нагрузки используют карту ветровых районов России. По ней находят, к какому ветровому району относится конкретная местность.

Таблица ветровых нагрузок в зависимости от номера ветрового района

Как выбрать винтовые сваи для каркасного дома

Сваи изготавливают из стальной трубы круглого сечения с толщиной стенки 3,5–5 мм. Толщина лопасти — 5 мм. Лучшим вариантом являются трубные изделия, оцинкованные или покрытые двухкомпонентным составом, устойчивые к коррозии, надежные и долговечные. При выборе свай необходимо определить их диаметр и длину.

Диаметр

Диаметр свайной трубы определяют в зависимости от запланированной нагрузки. В частном домостроении применяют сваи, диаметр которых находится в диапазоне 57–133 мм. Примеры размеров свайных изделий в зависимости от веса строения:

• для небольших каркасных домов — свайные изделия диаметром 89 мм, их несущая способность в зависимости от толщины стенки составляет 2–4 тонны, диаметр лопасти — 250 мм;
• для более габаритных домов — изделия диаметром 108 мм, несущая способность — 3–6 тонн, диаметр лопасти — 300 мм.

На неровных территориях возможно использование свайных изделий разных диаметров и длины. Для слабых и обводненных грунтов целесообразно использовать сваи большего диаметра, чем требует вес каркасного дома.

Длина

Для определения этой величины необходимо узнать, на какую глубину необходимо ввинчивать трубу.

Существует два условия глубины завинчивания винтового изделия:

• Трубу с наконечником необходимо вкручивать ниже глубины промерзания грунта, чтобы ее не подняло при отрицательных температурах силами морозного пучения. Особенно важно соблюдать это условие на глинистых грунтах, которые не пропускают влагу. При замерзании влага расширяется, и почва выталкивает трубу. В Ленинградской области глубина промерзания грунта составляет примерно 1,2 м.
• Наконечник сваи должен опереться на несущий слой, что обеспечивает высокую прочность и устойчивость сооружения. В плотных глинистых и песчаных грунтах он находится примерно на глубине 1,6 м. На торфяных и болотистых почвах вкручивать трубу придется значительно глубже.

Внимание! В нормативно-правовых документах установлена минимальная глубина погружения сваи: на территориях с сейсмической активностью — 4 м, в водонасыщенных песчаных грунтах — 8 м. Эти величины можно изменить после проведения геологических исследований.

Для определения длины сваи необходимо найти сумму глубины завинчивания и высоты изделия над поверхностью земли. Расстояние от уровня грунта до верхнего края трубы составляет 30–60 см. Необходимо также предусмотреть запас 10–15 см. Наибольшая длина изделия — 12 м. По заказу изготавливаются фундаментные трубы и большей длины.

Чаще всего используют винтовые сваи следующих размеров:

• диаметр 108 мм, длина 2500 мм — для жилых домов;
• диаметр 89 мм, длина 2000 мм — для террас и навесов;
• диаметр 76 мм, длина 1500 мм — для бань и саун.

Сколько нужно свай для каркасного дома

Для определения количества свай необходимо общую нагрузку, которую дом оказывает на фундамент, разделить на нагрузочную способность одной сваи.

Пример: Каркасный дом площадью 8 х 8 м весит примерно 16 т. Для устройства фундамента были выбраны сваи диаметром 89 мм с нагрузочной способностью 2 т. Получается, что минимально допустимое количество свай равно 8 шт.

При подсчете числа свай необходимо учитывать, что они должны располагаться в углах дома, в местах сопряжения наружных и внутренних несущих стен. При составлении плана расстановки винтовых изделий необходимо их сместить под печи или камины, или предусмотреть дополнительные опоры. Например, под тяжелую русскую печь устанавливают четыре столба. Дополнительные сваи понадобятся для установки под лестницей.

Технология монтажа винтовых свай

Установка винтовых опор осуществляется следующими этапами:

• Нанесение разметки в соответствии с рабочими чертежами.
• Вкручивание свай вручную или с помощью средств механизации до расчетной глубины. Опоры должны стоять строго вертикально. Если наконечник попадает в плывун, это можно определить по легкости прохождения слоя. В этом случае трубу заменяют на более длинную или применяют удлинители.
• Обрезка верхней части труб на проектную высоту. Обрезка осуществляется на общую высоту, если иное не предусмотрено проектом.
• Заполнение свай мелкозернистым тяжелым бетоном классом прочности В22,5. Главная цель этой операции — защитить внутреннюю поверхность стальных труб от коррозии.
• Монтаж оголовков и обвязки стальным уголком 50х50 мм с толщиной стенки 5 мм или деревянным брусом сечением от 100х100 мм до 200х200 мм. Цель обвязки — соединение отдельных опор в общую жесткую систему. Стальные изделия приваривают к трубам, а брусок крепят к оголовкам. Монтаж обвязки позволяет предотвратить вибрацию строения, повысить надежность основания, создать обрешетку для цокольной отделки. Для нее могут использоваться высокопрочные плиты Деке, образовать основу для стен и пола.

Для каких случаев подходит ручной и механический способ вкручивания винтовых опор:

Как проверить качество установки винтовых свай

После монтажа опор необходимо:

• Осмотреть срезанные части труб. В них должна наблюдаться деформация монтажного отверстия. Она происходит при контакте наконечника с твердым слоем грунта.
• Проверить вертикальность труб с помощью магнитного уровня и уровень подрезки верхней части опор с использованием водяного или лазерного уровня.
• Сверить расположение элементов свайного фундамента с проектными данными.
• Проверить факт заполнения труб бетонной или цементно-песчаной смесью. Если оголовки уже наварены, то сделать это можно, постучав по стенке трубы.
• Проверить качество приварки оголовков, их размеры. Сварной шов должен быть зачищен и окрашен.

Общие выводы

Использование винтовых свай, обработанных надежными антикоррозионными составами, —оптимальный вариант при строительстве каркасного дома на обводненных, торфянистых грунтах, наклонных и неровных участках. Минус этого решения — невозможность обустройства подвального помещения.