Прочность стен наполовину зависит от типа фундамента. Если фундамент (основание) подобрали неправильно и оно не соответствует типу грунта, в стенах гаража появятся трещины. Можно применить самый дорогой и сложный тип фундамента, вложить в его строительство не одну тысячу долларов и получить трещины в стене. Это особенно важно на подвижных грунтах, для которых оптимальным является фундамент из винтовых свай.

Типы фундаментов для различных грунтов

Любой грунт состоит из смеси органических и неорганических элементов. В состав плодородных почв входят песок горных пород и перегнившие останки растений и животных. Неплодородные почвы состоят из твердых горных и лавовых пород. Нередки случаи, когда обилие воды превращает лучшие плодородные участки в совершенно

Бесплодные болота

Чем крупней отдельные фрагменты почвы и крепче соединены между собой, тем меньше подвижность грунта. На твердой малоподвижной почве используют недорогие ленточные или блочные фундаменты, потому что при минимальной цене и сложности работ они обеспечивают достаточную прочность и эффективно распределяют вес здания по земле. На болотистых почвах используют два вида фундамента – плавающий и на основе забивных или винтовых свай. Стоимость работ по строительству таких фундаментов превышает цену ленточного или блочного в 3-5 раз.

На сыпучих и влажных почвах большинство видов фундамента неэффективны. Потому что они рассчитаны на плотный и твердый грунт, по которому можно эффективно распределить нагрузку от давления стен. Ведь подвижные слои такого грунта имеют глубину до 3 метров. А устанавливать плавающий или монолитный фундамент на глубине 4–6 метров экономически нецелесообразно. Стоимость работ по возведению такого фундамента настолько велика, что не каждый автовладелец сможет себе позволить. Единственный выход в данной ситуации – использование фундамента из винтовых свай.

Но сложней всего строить фундамент на склонах холмов. Из-за перепада высот грунт находится под постоянным напряжением. Даже если сделать в холме ровную площадку для монолитного или плавающего фундаментов, они не смогут противостоять боковым нагрузкам. Углублять фундамент на 4–6 метров очень дорого, а другого участка для гаража нет. В этом случае необходимо использовать фундамент из забивных или винтовых свай. Но для монтажа забивных свай необходимо сложная профессиональная строительная техника, тогда монтаж винтовых свай можно производить даже вручную.


Что такое фундамент из винтовых свай

Винтовые сваи – это стальная труба диаметром от 50 до 325 мм, на которую наварили лопасти или шнековую насадку, благодаря чему ее вкручивают в мягкий грунт. Применение специальных коронок позволяет использовать такие сваи даже в условиях вечной мерзлоты. Закрутив винтовую опору на необходимую глубину, остатки трубы отрезают на заданной высоте. Это позволяет создавать качественный свайный фундамент даже на крутых склонах и подвижных почвах. После того как сваи обрезали, их заполняют бетоном, затем сверху наваривают каркас ленточного или плавающего фундамента и заливают железобетоном.

Чтобы понять, чем вызвана высокая эффективность фундаментов из винтовых свай (труб, опор), необходимо понимать, что происходит во время вкручивания. Остро заточенное лезвие прорезает грунт и углубляется в него. Благодаря небольшому наклону возникает шнековый (винтовой) эффект, который преобразует и многократно увеличивает вектор приложения силы. И вращательная нагрузка превращается в вертикальную, благодаря чему винтовая опора проникает вглубь грунта. Поскольку винтовая опора – инородное тело, вокруг нее возникает наибольшее уплотнение почвы, благодаря чему опора держится в земле как влитая. Но даже небольшое (2–5 градусов) отклонение от изначального направления сваи приводит к увеличению уплотнения грунта с одной из сторон сваи и недостаточной плотности с другой. В результате возникает люфт сваи и всего винтового фундамента.

Расчет фундамента из винтовых свай

Прочность, применяемость и максимальная нагрузка зависят от марки стали, диаметра трубы из которой изготавливают сваю и материала лезвий. Поэтому перед покупкой свай запросите у продавца технический паспорт на изделие. Средняя нагрузка, которую выдерживает опора диаметром 108 мм, составляет 3,5 тонны. Для того, чтобы определить общее количество свай, необходимо рассчитать массу гаража. Если вы собираетесь строить кирпичный гараж, то почитайте количество кирпичей на каждой стене и умножьте на 3,5 килограмма. К примеру, гараж размерами 6х4 метра и высотой 3 метра, стены в полкирпича. Периметр гаража 20 метров, площадь стен 60 метров квадратных, площадь одного кирпича при такой укладке 0,015 м.кв.

Поделив площадь стен на площадь одного кирпича, получаем 4 тысячи штук, а это 14 тонн веса. К этому значению необходимо прибавить вес крыши, бетонного фундамента, гаражных ворот, раствора для кирпичной кладки, плюс масса автомобиля. В результате нагрузка возрастает до 20–25 тонн. Помимо этого необходим запас прочности хотя бы 30 процентов. В итоге вес гаража 35–38 тонн. Делим на прочность отдельной сваи, получаем 11–12 штук. Если использовать не плавающий, а ленточный фундамент, нагрузку на трубы получится снизить до 32–36 тонн, но в этом случае велик риск проседания пола гаража. В этом случае все сваи необходимо расположить четко по периметру, тогда как для плавающего фундамента их равномерно распределяют по всей площади.

Установка винтовых свай

Для установки вам понадобятся:

  • отрезки металлической арматуры длинной 30–40 см и толщиной 7–10 мм, 10–20 штук (вместо них можно использовать деревянные бруски);
  • тонкая веревка;
  • 20-ти метровая рулетка;
  • мощный лом;
  • два отрезка стальной трубы диаметром 50 мм, длиной 2 метра;
  • два строительных уровня с магнитами;
  • гидроуровень длиной не меньше 10 метров;
  • совковая и штыковая лопаты;
  • удлинитель;
  • генератор (если на участке нет электричества);
  • углошлифовальная машинка (болгарка);
  • садовый ручной, бензиновый или электрический бур;
  • винтовые сваи.

Установку винтовых свай начинайте с определения перепадов высот на участке с помощью гидроуровня. Эта операция необходима для того, чтобы избежать слишком глубокого вкручивания труб. после этого приступайте к разметке. Для этого забивайте колышки по линии наружной стороны стен гаража. Колышки вбивайте не в углы, а на расстоянии 40–50 см дальше угла по этой же линии. Такие сложности необходимы для того, чтобы лезвия винтовых свай не задевали за них.

Установите на садовый бур насадку, диаметр которой на 2–4 см меньше диаметра винтовой опоры. С помощью бура просверлите отверстия по углам гаража. Глубина отверстий 1,5–2 метра (зависит от глубины промерзания в вашей местности). Затем вставляйте в скважину носик сваи, выставляйте винтовую опору по уровням, продевайте через отверстие сверху лом и начинайте закручивать. Эту работу необходимо выполнять не меньше, чем втроем. В противном случае велик риск перекоса винтовой опоры, это снизит надежность крепления фундамента. Один человек должен постоянно отслеживать показания уровня, который с помощью магнитов установлен на винтовую опору, двое других с помощью лома вращать сваю и придавать ей дополнительное вертикальное усилие.

Если труба отклоняется, необходимо придавить ее в другую сторону и держать 1–2 оборота. Когда опора дойдет до плотных слоев почвы, наденьте на лом подготовленные отрезки трубы диаметром 50 мм, это увеличит рычаг и позволит нормально крутить сваю дальше. Когда дойдет до необходимого уровня, прекращайте вращать ее. Таким же образом установите сначала угловые сваи, затем равномерно распределите остальные и вкрутите их.

С помощью гидроуровня разметьте торчащие над землей трубы, чтобы отрезать на одном уровне. Если вы решили делать ленточный фундамент, уплотните грунт по периметру гаража, наварите на сваи стальной уголок 50 мм, насыпьте слой щебня толщиной 10 см. Сверху установите опалубку и залейте бетон. Можно обойтись без бетона. Для этого наварите на винтовую опору «Н» или «П» образный швеллер, размер которого 100–120 мм, обработайте его антикоррозионной краской и застелите рубероидом. Если вы строите гараж из сендвич-панелей, то вам придется не только сделать фундамент из винтовых свай, но и подготовить плавающее основание внутри гаража, которое и станет его полом.

Как выбирать винтовые сваи

Несмотря на большое количество предложений, найти качественный материал для опор винтового фундамента сложно. Для создания надежного прочного фундамента необходимо использовать сваи из стальных труб высокого качества. Если производитель, в погоне за прибылью, использует некондиционную дешевую трубу, сваю из нее невозможно завернуть достаточно глубоко. При сильном нажатии на удлиняющие рычаг трубы, сваю рвет. В трети случаев такую винтовую опору невозможно извлечь без серьезных земельных работ. А после них вы не сможете из стальных труб с винтовыми насадками. Перед выбором конкретного изделия поищите в интернете отзывы от тех, кто воспользовался их сваями.

Созвонитесь с авторами отзывов, съездите к ним, чтобы посмотреть результаты. Хорошо, если с момента покупки и установки прошло больше трех лет. Если труба с наваренным на нее винтовым ножом выполнена из хорошего металла и тщательно обработана, то на торчащих из земли «пеньках» или обрезках, которые остались после монтажа свай, не появится ржавчины. Если ржавчина есть, откажитесь от покупки. Долго фундамент из таких свай не прослужит. Расспросите нескольких покупателей труб о том, как они вкручивали их. Узнайте, как вели себя винтовые опоры во время монтажа, не погнуло лопасти, нормально ли врезались в землю.

Если вы строите гараж на участке с мягкими сыпучими грунтами: песчаными, суглинистыми и черноземом, покупайте трубы с наваренным лезвием. Они дешевле и достаточно прочны, чтобы забуриться в такой грунт. Для тяжелых и сухих глинистых почв или грунтов, в которых встречаются камни, покупайте трубу с наваренной на нее литой шнековой насадкой. В плотных и тяжелых грунтах широкое наварное лезвие будет увеличивать сопротивление вращению трубы, вплоть до полной остановки или повреждения лезвия. Это особенно актуально при попадании в камень. Литые шнековые насадки, благодаря заметно меньшей ширине, оказывают в десятки раз меньшее сопротивление вращению и их сложней повредить.

Почему важно вкручивать сваи ниже глубины промерзания

При снижении температуры воздуха происходит охлаждение почвы. Когда температура земли опускается ниже нуля градусов, растворенная в ней вода замерзает и расширяется. Сила этого расширения достигает 2,5 тысяч тонн на квадратный сантиметр. В результате винтовую опору не только сжимает с огромной силой, из-за чего происходит переуплотнение грунта, но и выталкивает наверх. Ведь при замерзании вода расширяется не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости. Когда почва оттаивает, давление снижается и вокруг трубы возникает слой слабо уплотненного грунта, который расшатывает трубу.

Почва плохо проводит тепло, поэтому промерзает лишь на определенную глубину, в большинстве регионов южной и центральной России это 0,5–1 метр. По мере приближения к зонам вечной мерзлоты достигает 9 метров. И никогда не промерзает ниже 10 метров. Если температура зимой не опускается ниже -20 градусов Цельсия хотя бы в течение 40 дней, глубина промерзания не превышает одного метра. При температуре -30 градусов в течение 40–50 дней глубина промерзания 1–1,5 метра. При температуре -30 в течение 3 месяцев или -40 в течение 60 суток, глубина промерзания до двух метров. Также для определения глубины промерзания в вашем регионе посетите любое геологоразведочное или бурильное предприятие и поговорите с инженерами. Ведь существуют таблицы промерзания грунтов для различных территорий. Вы также можете самостоятельно ознакомиться с данными таблицами в СНиП 23-01-99.

Вывод

Использование винтовых свай – бюджетный способ создания прочного и надежного фундамента на мягких песчаных и глинистых грунтах. Теперь вы знаете, как рассчитывать такой фундамент, выбирать трубы и насадки и вкручивать их в землю.

По материалам сайта: http://postroitgarazh.ru