Как установить винтовые сваи в песок своими руками

Устойчивость и долговечность любой постройки в огромной мере зависит от сооружения надежного основания, конструкцию которого подбирают, исходя из грунтовых характеристик участка и самого объекта. Одним из сложных видов почвы считается песок, поскольку его свойства меняются в зависимости от размеров составляющих частиц и влажности. Однако при выполнении корректных проектных расчетов можно подобрать эффективное решение — это свайно-ростверковый фундамент на песчаном грунте. Из нашей статьи вы узнаете о видах песчаников, глубине закручивания стальных опор и их несущей способности, об особенностях монтажа.

Содержание

Виды песчаных грунтов

Пескогрунтом (супесью) называют почву с рыхлой структурой, имеющую в составе не только песок (от 50% с частицами 0,05-2 мм) различных фракций, но и глинистые включения, минеральные вещества (кварцевый песок, кальцит, соль). Количественное содержание последних (если оно достаточно высокое) способно влиять на характеристики материала, изменяя его структуру, форму, диаметр.

Основная классификация пескогрунта проводится по крупности частиц:

гравелистый — фракций от 2 мм более 25%, не промерзает, не пучинистый, идеален для строительства;
крупный — 0,5 мм больше 50%, не проседает, выдерживает высокие нагрузки, также подходит для сооружения объектов;
средний — 0,25 мм свыше 50%, быстро насыщается влагой, снижая способность к нагрузкам в размере 1 кг/см²;
мелкий — 0,1 мм более 75%, почти не пропускает влагу, при строительстве конструкции нуждаются в дополнительной гидроизоляции;
пылеватый — до 0,1 мм менее 75%, плохие дренажные свойства, при намокании разжижается, при морозе вспучивается.

Также пескогрунт делят по влажности (маловлажные, влажные, водонасыщенные) и плотности (плотные, средней плотности и рыхлые). Эти показатели определяют в лабораторных условиях.

Наиболее подходящим для строительства считается гравелистый тип — он практически не удерживает влагу, не подвержен морозному вспучиванию и может выдерживать большие объемы весов.

Несущая способность винтовых свай на песке

Особое значение для прочности свайного основания на песчанике играют индивидуальные параметры участка. Поэтому наиболее эффективно применение технологии только после расчетов под конкретный проект. При вычислениях используют формулу H=F/yk, в которой H — предельно допустимая масса на 1 столб, F — чисто теоретическая величина (неоптимизированное значение допустимой нагрузки), yk — коэффициент надежности (1,2-1,75). Показатель F вычисляют по формуле F=SхRo (S — площадь поверхности лопасти, Ro — несущая способность почвы или площадь основы. Это значение берут из таблицы:

Гравелистый

Крупнозернистый

Среднезернистый

Мелкозернистый

Пылеватый

Пример. Винтовые сваи в песке можно использовать для строительства дома 6×8 м по каркасной технологии (диаметр 89, ширина лопасти 250 мм), величина полезных и дополнительных нагрузок вместе со стройматериалами составила 36 т. Проведенное исследование определило тип почвы — среднезернистый песок (5 кг/см²).

Расчет. Вычисляем площадь лопасти: S=πR² (π — математическая постоянная, равна 3,14, R — радиус лопасти) = 3,14х(25 см:2)² = 490 см². Неоптимизированный показатель рассчитываем по формуле F=SхRo (Ro — предельно допустимый вес для почвы) = 490×5 = 2450 кг. С учетом коэффициента прочности (2450 : 1,75) получаем 1400 кг. Для постройки потребуется (36000 : 1400) 26 стальных опор с установкой через 2 м (в зонах повышенной нагрузки закручивают промежуточные столбы через 1-1,5 м).

На какую глубину закручивать

Величина погружения винтовых свай зависит от нескольких факторов:

состава и структуры грунтов;
глубины расположения плотных (несущих слоев);
уровня промерзания в данном регионе.

Согласно свайной технологии, наконечник опоры должен погрузиться в плотный пласт ниже точки промерзания (обычно такой слой расположен на 10-15 см глубже) — в противном случае сваю вытолкнет морозным пучением. Расположение этой точки зависит от региона (показатели в м):

Москва

Вологда

Санкт-Петербург

Рязань

Самара

Новосибирск

Сургут

1,64

1,82

1,41

1,72

1,81

—

1,76

1,95

1,51

1,84

1,94

2,42

2,64

2,00

2,21

1,71

2,09

2,20

—

Получение точных данных о грунтовых условиях на участке возможно путем проведения геологического исследования или взятия проб из нескольких скважин в пределах пятна застройки (вырыть ямы до 2 м или сделать лунки мотобуром). Приблизительные сведения можно взять из справочников либо узнать у ведущих стройку соседей (или только что закончивших ее).

Как закрутить своими руками

Прежде, чем начать монтажные работы, необходимо провести полноценную подготовку. Вначале выяснить расположение точки промерзания — этот показатель определяют одним из вышеуказанных способов. Затем выполнить проектные расчеты — они нужны не только для определения типоразмера опор и уровня завинчивания, но и для вычисления оптимальной дистанции при их установке. После этого провести разметку: предварительно расчистив участок от растительности и мусора, выставить вешки в местах расположения столбов — с учетом сторон света. Проверить правильность разметки по диагоналям.

Вкручивать винтовые сваи в песчаном грунте своими руками можно рычагом или используя сделанный своими руками сваекрут.

С помощью рычага

Это самый простой и доступный способ, для которого потребуется как минимум 1 (лучше 2) помощника:

В отмеченной вешкой точке выкапывают приямок до 30 см, в который ставят наконечник сваи.
В отверстия на верхнем конце трубы продевают рычаг (лом или отрезок толстой арматуры), концы для удобства удлиняют отрезками трубы.
К стволу прикрепляют магнитный уровень — для контроля вертикальности.
Взявшись за концы трубы, с нажимом закручивают до проектного уровня (когда вращение становится предельно трудным — деформируются монтажные отверстия).
Переходят к следующей точке.

При установке может также использоваться монтажный оголовок (вороток), который надевают сверху на ствол, закрепляют рычагом и выполняют закручивание.

С помощью самодельного сваекрута

Инструмент можно сделать своими руками из миксера для бетона или обычной дрели (об этом — в нашей статье). Основное преимущество устройства — возможность применять его вблизи любых посторонних объектов (стены, ограда, деревья), где не развернется простой рычаг. Порядок работ, следующий:

К установленной в приямок винтовой свае сверху шпилькой через технологические отверстия прикрепляют сваекрут.
Устанавливают упор (отрезок проката до 4 м) и надежно его закрепляют.
Включают инструмент в электросеть, он начинает вращение, погружая ствол в землю.
Периодически прерывают погружение для уплотнения верхнего слоя песка.
Во время закручивания следят за показаниями магнитного уровня, прикрепленного к стволу.

После установки всех металлических столбов подравнивают их по горизонтали, срезают верхушки, заполняют стволы ЦПС и устанавливают ростверк. Для облегченных построек — деревянная обвязка через оголовки, для более крупных или массивных — металлическая (швеллер или двутавр).

Видео описание

Заключение

Постройка свайного фундамента на песке способна оказаться самым удачным вариантом из имеющихся при выполнении определенных требований технологии. Понадобятся подробные данные о свойствах грунта, уровне его промерзания, структуре, расположении ГВ, а также параметры самого объекта. Определив главные проектные характеристики (размер и количество столбов, шаг установки, глубину погружения) и выполнив монтаж точно по инструкции, вы получите долговечное и прочное основание.