Винтовые сваи для песчаного грунта станут наиболее подходящим решением. Это возможность быстро построить прочное и долговечное основание на сложной почве, для которой не подходят другие варианты. Свайно-винтовое основание обладает высокой несущей способностью, однако при его строительстве на песке нужно учитывать целый ряд особенностей. Конструкция зависит от типа почвы, особенностей песка, глубины промерзания земли и других характеристик.

Особенности и виды песчаных почв

Вблизи Москвы песчаные почвы встречаются относительно редко, причем такие грунты могут быть двух типов:

• Верхний слой почвы состоит из песка. Это наиболее редкий вариант, такие почвы можно встретить, если раньше на участке был песчаный карьер.
• Верхний слой представляет собой обычный грунт или торф, а под ним находится слой песка. Это более распространенное решение, доставляющее немало проблем при установке основания.

Калькулятор винтовых свай

КАЛЬКУЛЯТОР СТОИМОСТИ УСЛУГ

СТОИМОСТЬ: 0 руб

Уточняйте стоимость при заказе

Песчаные почвы обладают достаточно высокой плотностью, поэтому закручивать в него сваи непросто. Задача решается быстрее, если фундамент предстоит устанавливать в супеси – сухие песчаные почвы без избыточного содержания влаги. Если же предстоит закрутить винтовые сваи в обводненных песках, сделать это можно только с привлечением спецтехники.

Предварительно проводится лидирующее бурение – подготовка отверстий под установку сваи, чтобы упростить процесс. Для бурения песков используется бур толщиной 200 мм и более – это позволяет предотвратить осыпание песка в скважину. При бурении на песках нельзя использовать воду для заливания скважин: мокрый песок быстрее осыпается, и это создает трудности при обустройстве скважин.

Плюсы использования винтовых свай

Возведение дома на фундаменте из винтовых свай имеет целый ряд плюсов. При закручивании они не разрушают грунт, а только уплотняют его, в результате приобретают большую несущую способности. При установке на большую глубину наконечник сваи достигает плотных слоев почвы и надежно закрепляется: одна свая способна выдерживать нагрузку в несколько тонн.

Можно перечислить следующие преимущества винтовых свай:

• Быстрая установка. В подготовленные скважины сваи устанавливаются за 1-2 дня. Сразу после их выравнивания можно приступать к следующему этапу строительства. Это значительно быстрее установки ленточного или монолитного плитного основания.
• Защищенность от коррозии. Металлический стержень снабжается защитным покрытием, благодаря которому он выдерживает даже постоянный контакт с влагой.
• Долговечность. Правильно смонтированный свайно-винтовой фундамент способен прослужить до 100 лет, дом получит надежную опору, которая выдержит любые природные воздействия.
• Монтаж на сухих песках не требует привлечения спецтехники, это значительно упрощает работу. Квалифицированные строители могут с помощью ручных инструментов быстро обустроить полноценное основание, готовое к следующему этапу строительства.

Важное достоинство – возможность установки основания из свай в любое время года. В отличие от монолитного ленточного или плитного основания, сваи можно монтировать и при минусовых температурах. Однако у них есть и недостатки: не рекомендуется устанавливать сваи на каменистых участках, даже небольшие камни могут стать серьезным препятствием для закручивания в почву.

Основные этапы и особенности монтажа

Особенности установки винтовых свай в песчаный грунт связаны с характеристиками почвы. Супеси и песок не являются пучинистыми грунтами, поэтому нет необходимости монтировать сваи на очень большую глубину. В условиях Московской области сухой песок промерзает максимум на 40 см, из-за этого достаточно глубины установки в 120-150 см. это дополнительно ускоряет и упрощает работу по погружению свай в грунт. Также можно использовать более короткие стержни – достаточно длины всего в 200 мм. Это дает возможность сократить расходы на строительство фундамента.

Монтаж может проводиться вручную или с привлечением спецтехники, это зависит от финансовых возможностей и от типа грунта. Закручивание проводится следующим образом:

• Участок предварительно размечается, определяются точки размещения свай. Их располагают в углах будущего дома, в точках пересечения стен и других местах с высокой нагрузкой.
• Пробуриваются скважины, в которые будут помещены сваи. Специальный бур позволит быстро подготовить отверстия нужного диаметра.
• Сваи помещаются в скважины, после чего вкручиваются в почву на требуемую глубину.
• Концы металлических стержней подрезаются до нужного уровня, к ним привариваются оголовки. Важно обеспечить максимально ровное вертикальное и горизонтальное расположение, недопустимы даже небольшие отклонения.
• Сваи объединяются металлическими швеллерами в общий каркас, после сварки он готов к следующему этапу строительства.

Особенности строительства свайно-винтового фундамента на песчаных грунтах – это сложности бурения скважин и закручивания свай из-за осыпающейся почвы. С водонасыщенным песчаным грунтом справиться без применения спецтехники крайне сложно, по своим характеристикам он приближается к глине. Глубина бурения рассчитывается в зависимости от веса и размеров здания, а также от типа почвы на конкретном участке.

Использование спецтехники

В сложных случаях для устройства основания на влажном песке привлекаются специальные буровые установки на гусеничной или колесной базе. Их главное преимущество – бурение проводится без нарушения плотности грунта, в результате он не теряет своих несущих свойств. Привлечение спецтехники значительно ускоряет процесс, подготовка основания даже под большое здание занимает минимум времени.

Минусом привлечения спецтехники является увеличение стоимости готового основания. Однако постройка будет более надежной, в дальнейшем удастся сэкономить на ее капитальном ремонте.

Установка винтовых свай для домов и бань на песках и супесях

Песчаная и супесчаная почва непосредственно на поверхности в Подмосковье встречается крайне редко. В практике строительства свайно-винтовых фундаментов на чистом песке мы монтировали сваи только в садовых товариществах, расположенных в бывших песчаных карьерах. Гораздо чаще встречается ситуация, когда песок залегает под незначительным слоем грунта, земли или торфа. Песок под торфом обычно встречается в местах бывших торфоразработок. Если глубина залегания торфа не превышает 40-50 см, можно говорить о том, что винтовая свая монтируется в песчаную почву, если же глубина торфяника более полуметра, надо рассматривать эту ситуацию как монтаж винтовых свай на торфянике (подробнее об установке свайно-винтовых фундаментов на торфяниках смотрите ).

Из-за высокой плотности грунта установка винтовых свай методом ручного завинчивания в песках и супесях является одной из наиболее трудоемких. Причем сопротивление грунта в сухих песках и супесях ниже, чем в обводненных. При необходимости глубокого монтажа (более 150 см) свайно-винтовых фундаментов в обводненных песках мы рекомендуем использовать машинный способ закручивания винтовых свай.

Как и при установке винтовых свай в глинах и суглинках, перед закручиванием сваи ручным способом, мы делаем лидирующее бурение. Правда если для лидирующей щахты в суглинках применяется шнек (бур) диаметра 90 мм (пример приведен для наиболее распространенной при строительстве малоэтажных домов и бань винтовой сваи с диаметром ствола 108 мм), то для лидирующего бурения в песке можно использовать бур большего диаметра, вплоть до 200 мм. Обусловлено это тем, что когда винтовая свая закручивается, она уплотняет под собой грунт. В суглинках стенки лидирующей шахты практически не осыпаются, благодаря вязкости почвы. В песках, особенно мокрых, стенки шахты осыпаются стремительно и буквально после нескольких оборотов сваи шахта ниже винтовой лопасти полностью засыпается песком. И если суглинок при осыпании остается достаточно рыхлым, то песок, особенно мокрый, сразу приобретает практически исходную плотность. Большой диаметр лидирующей шахты отчасти компенсирует осыпание песка при закручивании винтовой сваи.

Поскольку пески и супеси, даже частично обводненные, обладают гораздо меньшим коэффициентом расширения, чем суглинки, их не относят к пучинистым грунтам. Глубина промерзания, особенно на сухих песках, минимальна и при средней толщине снежного покрова составляет 20-40 см. Да и замерзать в сухом песке нечему. Поэтому оптимальная глубина закручивания винтовой сваи на таком грунте меньше, чем на торфяниках или суглинках и составляет 120-150 см. Таким образом, на ровных строительных площадках для монтажа свайно-винтового фундамента можно использовать винтовые сваи с длиной ствола не 250 см, а 200 см, оптимизируя тем самым расход материалов и в целом уменьшая стоимость свайно-винтового фундамента.

Одно из главных преимуществ винтовых свай – возможность относительно быстро и легко возводить фундаменты на «сложных» грунтах, к которым, несомненно, можно отнести и пески с супесями.

В Подмосковье такие почвы встречаются не часто. Возможны два варианта:

• Верхний слой грунта полностью представлен песком. Это более редкий случай. Обычно такие участки находятся там, где раньше были песчаные карьеры.
• Верхний тонкий слой грунта представлен землей или торфом, а под ними находится песок. Такое наблюдается чаще. Как правило, в этих местах раньше находились торфоразработки. Можно считать, что свая устанавливается в песок, если толщина слоя торфа составляет не больше 40-50 см. В противном случае речь идет об установке свай на торфянике.

Особенности песчаных грунтов

Пески обладают двумя ключевыми свойствами, которые определяют особенности строительства свайно-винтового фундамента.

Во-первых, плотность такого грунта достаточно высока. Это делает закручивание свай вручную весьма сложной задачей.

Во-вторых, свойства песков различаются в зависимости от того, мокрые ли они, или сухие. Сухие пески и супеси имеют меньшее сопротивление грунта. Следовательно, устанавливать сваи в них проще.

Из этих двух особенностей следует вывод: если нужно закрутить винтовые сваи в обводненных песках на достаточно большую глубину, - более 150 см, - то не стоит даже пытаться делать это вручную. Понадобится специальная техника.

Особенности лидирующего бурения

Для того чтобы сваю было проще закрутить ручным способом в песок, суглинок или глину, обычно проводят лидирующее бурение – проще говоря, под сваю заранее готовят «дырку». На песке лидирующее бурение имеет некоторые особенности:

• Для песков применяется бур большего диаметра, чем для суглинков. Если на суглинках используют бур диаметром 90 мм, то на песках – до 200 мм. Большой диаметр призван компенсировать осыпание песка.
• Во время лидирующего бурения в суглинках в шахту заливают воду – она работает, как смазка, и помогает проще закрутить сваю. Во время лидирующего бурения на песке этого делать нельзя – мокрый песок осыпается намного быстрее, чем сухой, и затрудняет установку свай.

Особенности установки винтовых свай в песчаный грунт

Пески и супеси не являются пучинистыми грунтами. Сухой песок промерзает зимой на глубину всего 20-40 см. Это означает, что сваи можно устанавливать не так глубоко, как на торфяниках и суглинках, достаточно 120-150 см. И сами сваи могут быть короче – 200 см вместо 250. Это – экономия, одно из преимуществ песков и супесей.

Казалось бы после установки свай в глинистый грунт проблем не должно было быть, но это не так. Первая свая была закручена на 80 см и фактически уперлась, при вращении 5 метровыми рычагами разрушались вставки, трубы и металл сваи. Свая изгибалась, но не вращалась. Для продолжения стройки пришлось приобрести мотобур. Смотри фото. В дополнению к мотобуру с земляным шнеком диаметром 200 мм куплен был удлинитель, это позволило сверлить грунт на глубину 1,1 метра. Пример проходки отверстия смотрите на видео.

Изготовление каждой монтажной ямы заняло 3 минуты:). При подготовке к бурению, кроме разметки, требуется снять слой дерна. Корни травы запутывают нож шнека и бурения не будет. Также мотобур не любит корни деревьев. Встретив такое препятствие работы нужно прекратить и удалить корень. При выкапывании ям повезло, самый крупный извлеченный камень был размером с большой кулак.

Дерн надо удалять Установка мотобура Грунт выбран

При монтаже свая устанавливалась над ямой и вращением погружалась на дно ямы. По большому счету шнек диаметром 200 мм при такой установке избыточен. Кто бы сообщил об этом раньше? шнека диаметром 150мм вполне достаточно, даже 100мм подойтет. Легче и быстрей было бы бурить. На песке отверстие получается больше за счет осыпания. Это видно на видео, как свая при установке стала опускаться без вращения.

Для закручивания сваи на требуемую глубину требовались от 40 до 60 минут, после 40-50 см углубления от дна ямы свая начинала вращаться очень плохо. Дальнейшее углубление было возможно только рывками с выкручиванием – закручиванием с использованием длинного рычага. Это сильно выматывало и за день устанавливалось только 2-3 сваи. При встрече серьезного сопротивления усилия направлялись на закручивание соседних свай. Это позволило сохранить инструмент для установки – вставки и рычаги. Последние сваи закручивались очень осторожно — все вороты были согнуты, а вставки гнулись как резиновые дубинки. Практически весь метал который входил в отверстие сваи был переломан. При работе на песке наверное надо выполнять рекомендации производителя свай. Глубина установки свай составила 1,6 – 1,8 метра. Установочные ямы засыпались послойно песком. Засыпалось ~15-20 см песка, затем слой песка тромбовался, поливался водой и после впитывания воды и уплотнения песок опять тромбовался. И так слоями до самого верха ямы.

Засыпка слоя песка Трамбовка песка

Винтовые сваи в последние годы стали приобретать все большую популярность. Их активно применяют в строительстве малоэтажного загородного жилья и при возведении малых архитектурных форм, при прокладке линий электропередач, трубопроводов и строительстве ограждений автостоянок, оборудовании причалов, пристаней и т.д. Причем, использование винтовых свай возможно абсолютно на всех типах грунта, включая торфяные и болотистые, кроме скального грунта. Несомненно, обладают целым рядом преимуществ, но чтобы эти преимущества были в полной мере реализованы, необходимо правильно и качественно устанавливать винтовые сваи. Между тем, нехватка специальных знаний и неопытность монтажников при установке винтовых свай способствует тому, что допускает ряд ошибок, которые впоследствии могут привести к разрушению строения, опирающего на эти сваи.

Одной из распространенных грубых ошибок является вывинчивание сваи с целью регулировки высоты. Дело в том, что высокая несущая способность винтовой сваи обеспечивается путем завинчивания, при котором межвитковые промежутки почвы не подвергаются разрыхлению, а скорее уплотняются лопастью сваи. Поэтому ввинчивая, а затем вывинчивая сваю, образуется под ней слой рыхлого грунта и в итоге свая может под воздействием нагрузки просесть на высоту вывинчивания.

Другая ошибка – не вертикальная установка сваи. При ввинчивании свая в грунте может натолкнуться на подземные непреодолимые препятствия и так сказать, «уйти в сторону». Максимально допустимое отклонение от вертикали по технологии может быть не более 1,5 – 2 градуса. Превышение этих параметров ведет к неустойчивости сваи, даже если верхушка сваи совпадает с запланированным размещением. В таких случаях лучше изменить размер сваи, но добиться вертикальности, при этом отдельно укрепив верхушку сваи к плоскости надстройки. Стоит отметить, что сваю, завинченную под углом, превышающим допустимые параметры, нельзя наращивать.

Ещё одна ошибка – ввинчивание сваи в предварительно выкопанную яму по каким-либо причинам. Для обеспечения достаточной несущей конструкции глубина установки сваи в основной (коренной) грунт должна быть не менее, чем на 600-800 мм. Это условная величина и может изменяться в большую сторону в зависимости от конкретных условий. Например, винтовая свая длиной 2,5 м для изготовления завинчивается в грунт на глубину не менее 1,5 м. Если верхний слой грунта является нестабильным (торф), то винтовая свая наращивается на необходимую длину и далее завинчивается до тех пор, пока не пройдет этот нестабильный грунт. Другими словами, винтовая свая должна иметь горизонтальную стабильность.

Ошибкой является и тот случай, когда винтовая свая с толщиной стенки трубы (ствола) 4 мм не бетонируется, что должно обеспечивать сваю увеличением параметров жесткости на изгиб и препятствовать разрыву трубы под воздействием замерзшего грунта. Кроме этого, бетонирование ствола сваи не до самого верха приводит к внутренней коррозии ствола, а, следовательно, к сокращению срока службы.

Зачастую бывает так, что участок не является абсолютно ровным, а грунт – однородным. Винтовые сваи оказываются установленными на разную глубину. В целях экономии некоторые монтажники могут либо не подрезать сваи «в уровень», либо завинчивать сваи на глубину, меньше положенной. Это, как правило, приводит к неравномерности несущей способности сваи. Пытаясь выровнять уровень, неопытные монтажники допускают вывинчивание сваи, что в результате может обеспечить просадку сваи. Не срезанные технологические отверстия существенно снижают долговечность и прочность ствола сваи. Приваренный оголовок и сварочный шов в целях избегания коррозии следует окрашивать.

Заметим, что срок службы винтовой сваи составляет 80-100 лет и несоблюдение технологии и соответствующих параметров завинчивания сваи мало того, что сокращает срок эксплуатации сваи, но и может привести к разрушению надстраиваемой конструкции.