Главная Стены деревянные Минусы винтовых свай. Достоинства и недостатки свайных фундаментов для дома

Минусы винтовых свай. Достоинства и недостатки свайных фундаментов для дома

Винтовая свая – это стальная труба с приваренной на конце лопастью, по сути бур, который закручивается в грунт, как винт. Главный элемент винтовой сваи - винтовой наконечник с лопастью, который является одновременно опорой сваи и передаёт нагрузку веса здания на грунт. Также винтовой наконечник одновременно служит анкером, препятствующим выдергиванию сваи из земли силами морозного пучения при замерзании почвенного слоя. Проблема зимнего пучения особо часто встаёт при строительстве лёгких деревянных конструкций на глинистых водонасыщенных землях. В этом случае заглубление фундамента дома ниже линии промерзания может не дать положительного результата, т.к. касательные силы морозного пучения, действующие на боковую подземную часть фундамента, довольно велики и не уравновешиваются малым весом здания, вследствие чего происходит выдавливание фундамента или его части вверх. Если же фундаментная опора имеет в нижней части расширение (анкер), то выдавливания сваи не происходит, т.к. анкер расположен ниже линии промерзания и удерживается значительным слоем плотного грунта. При этом разрыв самой стальной сваи не грозит, т.к. касательные силы пучения достигают 0,1-0,2 МПа, а предел прочности стали на растяжение составляет 330-600 МПа.

Основное назначение винтовых свай – устройство быстровозводимых и экономичных фундаментов для лёгких хозяйственных построек и деревянного домостроения в индивидуальном строительстве. Категория строения предопределяет типоразмер винтовой сваи. Основные типоразмеры для частного домостроения: СВ89х250, СВ108х300, СВ133х350, где первая цифра означает диаметр ствола (мм), а вторая – диаметр лопасти винта. Примерное распределение назначения сваи в зависимости от диаметра её ствола: 76мм – лёгкие ограждения, садовые конструкции; 89 мм – кирпичные столбы забора, дачные веранды, беседки и навесы; 108мм – небольшие бревенчатые, брусовые и каркасные дома; 133мм – тяжёлые бревенчатые дома и сооружения из блоков пенобетона (газобетона). Целесообразность применения того или иного типоразмера лучше проверить расчётом на приведённом здесь калькуляторе винтовых свай.

Основные плюсы фундаментов на винтовых сваях : быстрота и всесезонность монтажа винтовых свай, повышенная устойчивость к зимнему пучению грунтов, возможность установки на сложных рельефах и насыпных грунтах, а также серийное заводское производство свай, снижаюшее стоимость, по сравнению с традиционными типами фундаментов, - всё это делает данный тип фундаментов необычайно популярным, а в ряде случаев – просто незаменимым.

Минусами винтовых свай считают меньший, по сравнению с бетонными, ресурс из-за усиленной коррозии во влажном грунте и объективную вероятность применения производителями некачаственных материалов, сварки, антикоррозионной обработки. На срок службы винтовых свай значительно влияют марка и толщина стали, качество сварного шва винтовой лопасти, наличие и состав антикоррозийного покрытия, влажность и минеральный состав грунта. Применение стальных свай для фундамента дома оправдано только при наличии документальных доказательств качества свай: сертификатов, паспортов, протоколов заводских испытаний и т.п. Уменьшение ресурса до нескольких лет может произойти также из-за неправильной эксплуатации стальной сваи, например, по причине одновременного использования её в качестве заземлителя в электроснабжении дома: при обрыве нулевого проводника электропитающей линии, рабочий ток потечёт через стальную заземлённую опору, что вызовет её ускоренное ржавление, особенно в зоне сварных швов. Присутствие рядом с домом (до 50м) электрических подстанций, сооружений сотовой связи, железнодорожных путей, в случае водонасыщенного грунта, тоже сократит ресурс эксплуатации свайно-винтового фундамента, из-за возможных утечек электричества в землю и повышенного уровня блуждающих токов в грунте, способствующих электрохимической коррозии.

Типы винтовых свай

Различают два основных типа винтовых свай: со сварным наконечником и с литым наконечником. Первые представляют собой эконом-вариант из трубы с приваренной на заострённом конце буровой лопастью. Качество подобных свай зачастую довольно низкое, они нередко изготавливаются в кустарных условиях, правда, и стоят недорого. Практически все отрицательные отзывы об винтовых сваях относятся к сварным сваям плохого качества. Если лопасть приварена недостаточно точно, то при ручном завинчивании свая может отклоняться от вертикали и уходить от осевой разметки фундамента. Также при закручивании в плотный грунт или наличии в земле камней, крупных кореньев и т.п. часто случается деформация и даже отрыв слабо приваренной лопасти от тела сваи, в результате чего свая перестаёт быть надлежащей опорой и дом может перекоситься или осесть. Отрыв лопасти сваи легко чувствуется при ручном закручивании: свая начинает вдруг легко проворачиваться. Ещё хуже, когда через 5-8 лет эксплуатации дома на сваях, у какой либо свайной опоры отрывается лопасть (например, от коррозии или брака сварного шва). При этом резко возрастает нагрузка на соседние сваи, над проблемной опорой начинает деформироваться ростверк фундамента, а дом быстро становится аварийным.

Лучшее использование недорогих сварных винтовых свай – устройство заборов и временные хозяйственные сооружения. При строительстве дома нужно обязательно уточнять у подрядчика, из какого типа винтовых свай он собирается строить фундамент.

Более надёжным вариантом является свая с литым винтовым наконечником. Литые наконечники для свай изготавливается на специальном производстве методом точного литья в вакуумной среде из стали СТ-25, СТ-35. У цельнолитого наконечника толщина лопасти у основания достигает 13 мм для диметра 300мм (у сварных обычно 5мм), а геометрические параметры отличаются большой точностью. Ствол свайной опоры делается из стальной трубы, в конец которой вставляется и обваривается литой винтовой наконечник. Для диаметра ствола в 108 мм, толщины стенки 4мм и длины ствола 2,5 м вес сваи составит около 35 кг. Несущая способность такой сваи составит до 6 тонн (в зависимости от характеристик грунта и момента закручивания сваи). Винтовые сваи с литым наконечником стоят примерно на 25% дороже сварных. Также при выборе свай следует отдавать предпочтение варианту оцинкованной трубы, ещё лучше – с полимерным покрытием ствола. Антикоррозийная обработка литого винтового наконечника необязательна, т.к. во-первых, трение о грунт при закрутке сваи весьма велико и покрытие наконечника может стереться до металла, а во-вторых, содержание кислорода в плотных слоях грунта незначительно и коррозия стали может длиться десятками лет. Сваи с литым наконечником служат надёжной опорой дома, завинчиваются без повреждений даже в грунт со строительным мусором или мелкими камнями. Срок службы такого фундамента в благоприятных почвенных условиях может превышать сто лет.

Однако при покупке свай с литыми наконечниками нужно быть тоже внимательным, т.к. на рынке сегодня довольно много подделок, псевдо-литых наконечников или просто брака. На качество литого наконечника сильно влияет точность соблюдения заводской технологии, например, обязательная термообработка изделия после литья, соответствие марки стали и т.д. Винтовой наконечник из некачественного литья может быть хрупким, причём терять прочность под нагрузкой со временем. Определённой гарантией качества могут служить заводские паспорта и сертификаты на сваи с литыми наконечниками и привлечение специальной техники для монтажа свайного фундамента. Поэтому лучше отдельно купить винтовые сваи у завода-производителя, а при монтаже использовать технику с контролем силового момента закрутки свайных опор или, после завинчивания, проводить испытания давлением на опору.

Особо нужно выделить сварные сваи из толстостенной насосно-компрессорной (НКТ) трубы. Качество и надёжность таких свай не уступает сваям с литым наконечником. В производстве таких свай для ствола сваи применяют толстостенные трубы с толщиной стенки 6,5–7,5мм, применяемые в газовой и нефтяной промышленности и способные выдерживать большие давления. Специальная сталь трубы предназначена для работы без защитного покрытия в агрессивных средах. В сравнении с обычно применяемой другими производителями водо-газопроводной трубой со стенкой 3,5-4мм, свая НКТ выше по прочности в 5 раз, а по коррозионной стойкости – до 7 раз. Лопасть такой сваи делается из конструкционной стали, которая прочнее на 35% стандартного варианта. Применение толстостенных винтовых свай позволяет существенно улучшить главную проблему стальных свай – недостаточную коррозионную стойкость, уменьшающую ресурс винтового фундамента.

Следует учесть, что цена качественных винтовых свай часто сопоставима со стоимостью железобетонных буронабивных, в т.ч. выполняемых по технологии ТИСЭ с расширением в нижней части сваи (для противодействия морозному пучению грунта). В этом случае выбор фундамента на винтовых сваях будет оправдан лишь необходимостью срочной постройки дома или наличием сложных грунтовых (например, насыпных, торфянников) или погодных условий.

Установка винтовых свай

Основные этапы работ по установке винтовых свай следующие:

проведение топографической съёмки и разметки свайного поля;
расчистка и подготовка площадки свайного поля;
ручное или механизированное вкручивание свай;
подрезка свай по уровню; -заливка свайных стволов бетоном;
приварка швеллера или крепёжных пластин.

Стоимость и сроки работ зависит от способа завинчивания: ручное или механизированное.

Сваи с диаметром лопасти до 300мм и до 3м длины реально завинтить ручным способом. Рассмотрим типовую технологию ручного монтажа винтовых свай . Перед началом работ нужно расчистить строительную площадку, обязательно выкорчевать пни и крупные корни, выбрать крупный металлический и каменный мусор. Для ручного вкручивания обычно сначала делают лунки диаметром несколько меньшим или равным диаметру ствола сваи и глубиной не более полуметра для обеспечения точности установки свай по линии фундамента и вертикали. Большая глубина предварительного забуривания нежелательна, поскольку это несколько ослабляет нагрузочную способность опоры, а также приводит к большему «расшатыванию» надземной части сваи. Для работы со сваями 108/300 (диаметр ствола-108мм, лопасти-300мм) потребуется бригада из 3-4-х человек и два лома или обрезка крупной арматуры по 1,5-2 м. При вкручивании такого типоразмера сваи требуется создание крутящего момента до 450 кг.м, в зависимости от размера лопасти, длины сваи и характеристик грунта. Сначала двое рабочих вставляют в отверстия в оголовке сваи (под углом 45 град. к стволу) по лому для образования рычагов. Затем один монтажник прикладывает к стволу сваи пузырьковый уровень (удобнее использовать уровень с магнитом) и придерживает и выравнивает сваю по вертикали, а двое других начинают закручивать сваю по часовой стрелке, упираясь в установленные рычаги. Когда свая опустится примерно до уровня 1,5м от земли до оголовка, ломы вынимают, а в сквозные отверстия продевают трёхметровый прут из толстой арматуры и продолжают закручивание. Для обеспечения необходимого крутящего момента при углублении сваи, на концы арматурных рычагов можно насадить дополнительные обрезки удлиняющих (до 4м) труб. В процессе вкручивания один монтажник постоянно поправляет ствол сваи по вертикальному уровню, допустимый угол отклонения сваи от вертикали – не более 2 град.

Ручная технология требует большого физического труда, а главное, качественных свай, т.к. неточно приваренные лопасти будут способствовать уходу вкручиваемой сваи от точного местоположения. Ошибкой будет завинчивание всех свай на одну глубину, т.к. несущая способность и состав грунтов могут отличаться даже в пределах строительной площадки, например, могут быть зоны с насыпным грунтом. Правильной является технология завинчивания свай до определённого крутящего момента, с контролем по соответствующему измерительному устройству (динамометру). На практике достаточный крутящий момент достигается усилиями 2(4)-х рабочих с 4(2,5)-х метровыми рычагами с каждой стороны ствола сваи, до момента остановки опускания сваи (до «упора») и начала деформации рычажных отверстий свайного ствола (для толщины стенки трубы - 4мм). Такое усилие примерно соответствует 350-450 кгс*м, что даёт для сваи 108/300 4,0-6,0 тонн нагрузочной способности. В любом случае глубина закрутки лопасти сваи должна быть не менее 1,7 м (для Московской области), чтобы лопасть была ниже зоны промерзания почвы и служила анкером фундаментной опоры. В засушливый сезон вкручивание сваи (особенно в глинистый грунт) может быть особенно трудным, поэтому рекомендуется периодически заполнять установочную лунку водой, т.к. в мокрый грунт винтовая свая входит значительно легче. После вкручивания сваи предварительно пробуренная ямка вокруг ствола сваи заполняется грунтом и трамбуется, а наземные части труб обрезаются по нивелиру (лазерному уровню). В случаях рыхлых верхних слоёв почв (чернозём, насыпной грунт и т.п.), а также подрезке свай выше 50см от земли, винтовые сваи надлежит связать сварным каркасом с раскосами для повышения их устойчивости. Ручное завинчивание свай, помимо проблем с точностью установки и вертикальностью, имеет небольшую производительность: бригада из 4-х рабочих обычно устанавливает за смену до десятка винтовых свай.

Более качественным способом вкручивания винтовых свай является механический монтаж с помощью машин с гидравлическим приводом. Обычно это мини-экскаваторы с гидробуром или самоходные ямо-буры с гидроприводом на стреле, развивающих крутящий момент в диапазоне 7500-10000 Н/м. Некоторые модели оснащены выдвижными телескопическими стрелами до 14м, что позволяет проводить установку свай на удалённых и неудобных для подъезда площадках.

обеспечение точности и вертикальности установки свай;
создание большого крутящего усилия для требуемой нагрузочной способности опоры;
возможность установки свай большого диаметра и на значительную глубину;
возможность установки всего свайного поля без перемещения машины за счёт выдвижной стрелы;
проверка нагрузочной способности установленной сваи путём надавливания весом экскаватора;
работоспособность на твёрдых грунтах и участках с каменистыми и корневыми помехами;
быстрота изготовления свайного поля (до 30 свай за смену).

После вкручивания, винтовые сваи обрезаются по проектному уровню и заполняются бетоном. Бетонирование увеличивает прочность опоры и препятствует коррозии изнутри свайного ствола. Для свай из водо-газопроводных сварных труб с толщиной стенки до 4 мм бетонирование ствола обязательно, т.к. при попадании и замерзании воды такая труба может разрушится. Сверху на свайные опоры устанавливают ростверк – деревянный брус или стальной швеллер. Ростверк связывает отдельные опоры в единый конструктив, повышая боковую устойчивость и устраняя расшатывание одиночных винтовых свай.

Устройство цоколя для фундамента на винтовых сваях

Как правило, цоколь для фундамента на винтовых сваях делается из декоративных фальш-панелей на деревянной или металлопрофильной обрешётке. Это могут быть полимерные панели фундаментного сайдинга (под кирпич или камень) или отрезные полотна из плит ЦСП. Причём цокольные панели подвешиваются на обрешётку с зазором 10 см до уровня грунта, чтобы избежать их деформации и отрыва при морозном пучении подлежащего грунта. Оставленную снизу щель в 10 см можно закрыть с внешней стороны отмосткой из тротуарной плитки на песчаной подсыпке. В этом случае, при замораживании придомового грунта, будут происходить сезонные подъём/опускание плитки без деформации цокольных панелей. По этой же причине не стоит делать отмостку из монолитного бетона, т.к., в отличии плитки, бетонных плиты после зимы будут треснутыми или перекошенными. Самое лучшее решение – это использовать эффективное утепление цоколя и отмостки плитами экструзионного полистирола, которое практически полностью снимает проблему морозного пучения грунта. Для утепления цоколя достаточно использовать полистирольные плиты толщиной 5см, а для утепления отмостки, под песчаную подсыпку плитки кладут листы полистирола толщиной 10см и шириной 1,5м от линии цоколя.

Расчёт винтовых свай

Подробный расчёт несущей способности винтовой сваи приведён в СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» (актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85). Однако, проведение указанного расчёта потребует специального образования и опыта.

Для быстрого расчёта количества винтовых свай можно воспользоваться упрощённым , который учитывает только три группы исходных данных:

тип и размер строения;
преобладающий тип несущего грунта;
типоразмер сваи.

Оптимальный (по трудозатратам и цене) типоразмер сваи рассчитывается автоматически, но можно проверить и другие типоразмеры, по различным нагрузкам и грунтам. В калькуляторе нагрузка дома на грунт рассчитывается по виду строения и его размеру (с учётом эксплуатационной и снеговой нагрузок), нагрузочная способность грунта определяется его типом, а типоразмер сваи задаёт площадь опоры. Для определения типа грунта потребуется пробное бурение до расчётной глубины, выемка и анализ грунтовых слоёв, прилегающих к свайной опоре. Также подобную информацию можно получить от соседей, уже копавших рядом фундаменты или колодцы. Отсутствие же данных по типу грунта (пески, глины, суглинки и т.д.), степени влажности и плотности делает невозможным корректный расчёт несущей способности винтовой сваи. Глубина вкручивания сваи должна быть не менее уровня промерзания почвы (для Подмосковья – не менее 1,7 м), поэтому, оптимальная длина сваи выбрана для расчёта - 2,5 м с учётом цокольной надземной части. Максимальное расстояние между сваями в расчёте не превышает 3-х метров.

Определение типа и параметров грунта

Песок определить легко – влажный комок песка при сдавливании рассыпается, а в сухом состоянии отличается сыпучестью. Если песчинки размером до 5мм, то песок считается крупным и имеет несущую способность 5-6 кг/см2 , до 1мм – средний (4-5 кг/см2), до 0.1мм – мелкий (3-4 кг/см2). Крупный и средний песок практически не меняют нагрузочной способности при намокании, а у мелкого она падает до 2 кг/см2. Более крупный песок плохо удерживает влагу и не подвержен морозному пучению.

Супесь представляет собой смесь песка и небольшого количества (до 10%) глины. В сухом состоянии супесь имеет комковатую структуру и не обладает сыпучестью чистого песка. Во влажном состоянии комок супеси разваливается при нажатии. Несущая способность супеси меняется в диапазоне 2-3 кг/см2, в зависимости от влажности и плотности.

Суглинок – песчано-глинистый грунт с содержанием глины от 10 до 30%. Слепленный из влажного суглинка ком сжимается в лепёшку, растрескиваясь по краям из-за большого содержания песка. Несущая способность сухого суглинка равна 2-3 кг/см2, в зависимости от плотности, для влажного снижается до 1 кг/см2. Суглинки впитывают больше воды, чем супеси и подвержены зимнему пучению.

Глина – это грунт из очень мелких глиняных частиц и малым содержанием песка. Глина весьма пластична, при надавливании не образует трещин, легко формуется. Несущая способность глин более всего зависит от содержания воды - для сухих плотных глин составляет 6 кг/см2, а для водонасыщенных и неплотных падает до 1 кг/см2. Сырой глине в большей степени свойственно пучение – разбухание в объёме при замораживании.

Влажность или водонасыщенность любого грунта напрямую зависит от уровня грунтовых вод. Если при пробном бурении до 2м глубины в скважину начинает сочиться вода, а вынимаемый грунт мокрый – значит следует считать данный грунт водонасыщенным.

Плотность грунта сильно зависит от его пористости и различна на разной глубине скважины. Если на месте строительства грунт не насыпной, а природный песчаный или глинистый, то на глубине 1,5-2м его можно считать достаточно плотным. Исключение составляют площадки со сложным рельефом, склоны, а также земли с толстым плодородным слоем (чернозёмы). В плотный сухой грунт винтовая свая входит с максимальным усилием.

Калькулятор рассчитывает цену винтовых свай с монтажом на основе среднерыночных расценок для свай со сварным наконечником и стволом из трубы с толщиной стенки 4мм.

Данный расчёт позволяет избежать типичных ошибок, когда под дом устанавливается недостаточное количество или выбран неоптимальный типоразмер свай.

Качество грунта оказывает большое влияние на выбор фундамента и всю технологию строительства в целом.

В России имеется большое количество проблемных регионов, где преобладают заболоченные, подтапливаемые или слабонесущие типы грунта.

Использование традиционного фундамента в подобных условиях недопустимо, но на помощь приходят опорных конструкций.

Они обеспечивают контакт основания с плотными слоями грунта и позволяют строить массивные и тяжелые здания без опасений за их состояние.

Имеются и более легкие варианты свайных оснований, к которым относятся винтовые сваи.

Винтовые сваи представляют собой опорную конструкцию в виде системы погруженных в грунт металлических труб с приваренными в нижней части спиралевидными лопастями (ниже приведено фото) . Они играют роль нарезки, подобной той, что делается на шурупах.

Заостренный конусный наконечник позволяет стволу легче входить в грунт, а лопасти выполняют функцию нарезки и параллельно являются опорными узлами.

Погруженная опора удерживается в неподвижном состоянии за счет силы трения между боковыми стенками трубы и грунтом, а также за счет нагрузки на лопасти. Установка производится по определенной схеме, образующей т.н. свайное поле, обеспечивающее равномерное распределение нагрузки по всем стволам .

После погружения верхние части подрезают, образуя ровную плоскость, и обвязывают несущим поясом - ростверком.

Он является опорной конструкцией для стен и равномерно передает нагрузку на систему свай .

Функции ростверка близки к работе ленточного фундамента, но опорой для него является не поверхность грунта, а верхние концы вертикальных стержней. Для усиления конструкции, полые трубы после установки заливают уплотненным бетоном, что делает их невосприимчивыми к возможным боковым нагрузкам .

ВАЖНО!

Установка винтовых свай не требует погружения до появления контакта с плотными слоями грунта. При достаточном заглублении они вполне надежно удерживают постройку, являясь висячим типом свай.

Плюсы и минусы

К достоинствам винтовых свай относятся :

Высокая скорость монтажа.
Возможность ручной установки, что позволяет работать в непосредственной близости к готовым постройкам.
Стоимость винтовых свай гораздо ниже, чем у других типов основания.
Возможность повторного применения. При необходимости сваи могут быть извлечены и использованы в другом месте.
Для установки не нужны земляные работы.
Имеется возможность строиться на склонах или складках рельефа.
Можно обойтись без привлечения сложной техники.

Недостатками являются :

Условия эксплуатации способствуют появлению коррозии.
Использование винтовых свай в регионах с высокой сейсмической активностью запрещено.
Погружение в каменистый грунт не допускается.
Использование винтовых свай на рыхлых или слабонесущих грунтах, не образующих достаточной боковой поддержки, требует дополнительного обследования и уточнения глубины погружения.

Большинство недостатков часто замалчивается производителями, поэтому необходимо иметь полное представление о свойствах и качествах конструкции .

Виды опор

Рассмотрим, какие виды винтовых опор используются в современном строительстве :

По области применения

Использование этого типа фундамента ведется гораздо шире, чем это может показаться на первый взгляд.

Винтовые сваи успешно применяются в следующих областях :

Капитальное строительство.
Индивидуальное жилое строительство.
Мосты, причалы, прочие гидротехнические сооружения.
Несущие опоры ЛЭП, мачты и т.п.
Ангары.
Теплицы.
Заборы или ограждения и т.д.

Рост популярности этого типа основания значительно расширил область применения, и этот процесс еще не закончен .

Размеры

Используются стальные трубы разных диаметров . Наиболее распространены трубы 108 мм, этот размер обеспечивает достаточно высокую несущую способность при хорошем вхождении в грунт.

Общий диапазон диаметров труб находится в пределах 57-219 мм, но в некоторых случаях используются и более толстые опоры .

В частном домостроении трубы более 159 мм не используются из-за сложности погружения.

Длина труб также имеет много вариантов . Существуют типоразмеры от 1650 до 9000 мм, используемые в соответствующих условиях.

Чем меньше прочность и плотность грунта, тем длиннее должен быть ствол.

Количество лопастей

Существуют одно- и многолопастные конструкции. Однолопастные используются на относительно надежных грунтах.

Превышение нагрузки или реверс сваи при установке приводят к потере сцепления с грунтом .

Для ответственных построек на слабонесущих грунтах используют многолопастные сваи, которые демонстрируют большую устойчивость к возможным нагрузкам.

Кроме того, увеличение количества лопастей позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает погружение .

При этом, толщина стенок должна обеспечивать необходимую жесткость.

Наконечники

Наконечник принимает на себя нагрузку при погружении, что выдвигает довольно жесткие требования к его конструкции.

Существуют :

Сварные наконечники . Изготавливаются путем заужения диаметра трубы путем удаления клиновидных участков и соединения полученных фрагментов в конус. Швы свариваются и образуется заостренный конец. Применяются для относительно слабых, мягких грунтов.
Литые наконечники . Изготавливаются (отливаются) отдельно и прикрепляются к трубе. Обладают большой толщиной, способны разрушать встречающиеся препятствия. Используются на плотных и сложных грунтах.

Материал изготовления

Используются разные марки стали - от обычной Ст 3, до более прочной Ст 20 .

Для применения в сильноагрессивных грунтах с большими нагрузками и возможностью электростатической коррозии используются прочные марки стали 30 ХМА и 09Г2С.

Тип защитного покрытия

Наиболее эффективным покрытием считается нанесение слоя цинка. При этом, сам материал должен быть достаточно устойчивым к возникновению коррозии .

Полимерные материалы, нанесенные на сваи, стираются при погружении и свою задачу выполнить не могут.

Они необходимы только для защиты наружной части опор и требуют периодического обновления .

Многие инженеры предлагают свои варианты защиты, от мастик до нанесения слоя резины, но большого распространения эти методы пока не получили.

Какие наиболее оптимальны для использования в дачном строительстве?

Назвать оптимальный тип винтовых свай без анализа грунта или расчета веса дома невозможно .

Если исходить из специфики постройки, предполагающей создание относительно легкого дома с малым количеством этажей, то наиболее целесообразным вариантом будет применение однолопастных стволов диаметром от 57 до 108 мм в зависимости от типа и состояния грунта .

Более детальную информацию даст только обследование участка и расчет нагрузки, так как свая имеет определенный предел. Например, при диаметре 57 мм максимальная нагрузка составит 800 кг .

Для каких строений он необходим?

Винтовые сваи можно использовать для различных строений. Мировая практика показала способность этого типа фундамента успешно работать с массивными, тяжелыми и высокими зданиями и сооружениями.

Тем не менее, в России технология создания этого основания пока не отработана, поэтому обычно ограничиваются строительством вспомогательных или хозяйственных построек. Для жилых домов винтовые сваи используются неохотно и довольно редко.

Срок службы

В идеальных условиях (грунт, не обладающий разрушительным воздействием на материал, отсутствие коррозии и т.д) опора способна прослужить до 300 лет , а при наличии оцинкованного слоя - до 800 лет.

Так утверждают производители и маркетологи, хотя никаких оснований для этого у них нет. С момента изобретения не прошло еще и 299 лет, поэтому относиться к подобным заявлениям всерьез нельзя. Идеальных условий не существует, а воздействия и обычная усталость металла никуда не делись .

Поэтому реальным сроком службы такого фундамента следует считать 50-75 лет, хотя возможны отклонения в ту или иную сторону.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Некоторые сооружения, которые были впервые построены на винтовых сваях их изобретателем Митчеллом, стоят и используются до сих пор.

Является ли это капитальным фундаментом или нет?

Вкручивающиеся сваи способны нести очень тяжелые и массивные здания или сооружения. Поэтому их следует считать капитальным фундаментом по праву.

В этом вопросе возникает некий психологический дисбаланс, так как внешне они не выглядят надежной опорой , соответствующей термину «капитальный».

Тем не менее, основным признаком является допустимость использования при строительстве жилых домов.

Как правильно сделать выбор?

Выбор винтовых свай состоит из двух этапов :

Определение подходящего типоразмера и вида винтовых свай.
Выбор конкретных изделий по качеству и соответствию требованиям.

Первый этап практически полностью выполняется во время проектирования дома. Поэтому говорить о нем нет смысла.

Второй этап обычно выполняют представители фирмы, с которой заключен договор.

Если по каким-либо причинам приходится выбирать самостоятельно, следует обратить внимание на следующие детали :

Толщина стенок трубы не должна быть меньше 4 мм.
Толщина лопастей - не менее 5 мм.
Качество сварки должно быть максимально высоким.
Наличие слоя оцинковки.
Тип и качество наконечника.

По этим критериям можно выбрать наиболее качественные изделия .

ВАЖНО!

Если какие-либо позиции не удовлетворяют установленные требования, от приобретения таких свай лучше отказаться.

Сколько стоит такое основание

Рассмотрим стоимость винтового фундамента для небольшого дома 6: 6 м. Оптимальная схема свайного поля состоит из 9 свай.

Тогда от владельца участка потребуется оплатить монтаж 9 штук (стоимость от 650 до 1100 руб/шт) и цену самих свай .

Она зависит от длины и диаметра - например, ВС-57 (диаметром 57 мм) длиной 3 метра стоит 1100 рублей с монтажом или 1200 без монтажа.

Если решено использовать ВС-108, то цена без монтажа (для 3-метрового ствола) составит 1150 руб с монтажом и 1350 без монтажа. Разница в стоимости покупки с монтажом и без призвана стимулировать заказ установки в данной фирме.

В результате, стоимость фундамента составит около 20000 рублей. Но в эту сумму не входит доставка и прочие накладные расходы, поэтому необходимо иметь некоторый резерв.

В других фирмах цены могут отличаться, это надо уточнять непосредственно на месте .

Краткая и общая схема монтажа

Порядок действий :

Разметка свайного поля.
Завинчивание свай.
Заливка полостей труб бетоном, подрезка верхушек для получения ровной плоскости.
Установка оголовков.
Монтаж ростверка.

Рекомендуется производить монтаж с помощью спецмашин. Это позволяет обеспечить вертикаль и отсутствие раскачивания сваи при завинчивании, что способствует максимально плотному контакту с грунтом . Места сварки и поврежденные в процессе подкрашивают защитным антикоррозийным составом.

Прежде чем рассматривать плюсы и минусы фундаментов данного типа, следует ознакомиться с наиболее часто встречающимися отрицательными отзывами о винтовых сваях и выяснить, являются ли они объективными (не зависящими от обстоятельств) или субъективными (вызванными определенными факторами).

Выбрали свайный фундамент из-за неровного рельефа приобретенного участка. Нас ждала неприятная неожиданность – оказывается кирпичный дом на сваи поставить очень сложно. Ни один исполнитель так и не взялся реализовать нашу идею. Очень расстроились, ведь раньше читали, что свайный фундамент – универсальное решение.

Хорошо, что на сваях поставили только баню. Уже через год стало заметно проседание, но тогда оно было еще терпимым. Спустя еще год стало ясно, что потребуются дополнительные расходы на ремонт. Остается радоваться, что жилой дом стоит на обычной бетонной плите и подобных неприятных сюрпризов не преподнесет.

Оценить преимущества винтовых свай мне так и не пришлось. Сказали, что в нашу каменистую почву их завинчивать нельзя. Вот тебе и новые технологии…

Сваи начали ржаветь. Не могу представить себе, что теперь делать. Подрядчики, устанавливавшие фундамент, почти никогда не отвечают на звонки, а когда удается дозвониться, не говорят ничего определенного.

Специалист, хорошо разбирающийся в технологии строительства свайных , обязательно пояснит, что первый и третий отзывы являются субъективными. Действительно, строительство кирпичных домов на сваях сложно и, во многих случаях, нецелесообразно. Установка свай в каменистый грунт также невозможна из-за его высокой твердости и плотности.

Появление ржавчины на опорах и проседание, с большой долей вероятности, - результаты нарушения технологии монтажа или использования дешевых свай из дешевого тонкого низкокачественного металла без защитного покрытия.

Чем вызваны отрицательные отзывы о винтовых сваях?

Объективными недостатками фундаментов на винтовых сваях следует считать ограничения в сфере использования – невозможность применения на скалистых и каменистых грунтах и нецелесообразность использования при строительстве кирпичных домов.

Однако винтовые сваи, помимо минусов, имеют и свои плюсы:

возможность всесезонного монтажа ,
минимизация земляных работ ,
долговечность и широкий спектр применения ,
пригодность для использования на сложных участках (заболоченные грунты, неровный рельеф и др.).

К менее существенным, чем указанные выше, но значимым недостаткам свайных опор следует отнести сложность контроля сохранности антикоррозионного покрытия в процессе установки сваи (при столкновении с камнем или иным твердым препятствием может образоваться царапина, которая станет очагом коррозии).

Наличие проблем с оформлением цоколя – стоимость облицовки существенно увеличивает расходы на строительство, а без нее дом смотрится непрезентабельно.

Невозможность обустройства утепленного подпола, вследствие которой повышается риск промерзания водопроводных и канализационных линий.

Свайный фундамент после постройки

Рассмотрение возможных проблем после постройки сооружений на свайных фундаментах и вероятных причин их появления поможет избежать ошибок при выборе и установке конструкций.

Заявленный срок эксплуатации свайных фундаментов достигает 100 лет. Фактических подтверждений подобных возможностей не существует из-за того, что технология стала применяться относительно недавно. Производители отдельно оговаривают условия, при которых гарантируют возможность длительной эксплуатации свайных опор:

точность инженерных расчетов при проектировании фундаментов с учетом данных, полученных при исследовании грунта (для этих целей часто устанавливают пробную сваю),
правильный выбор свай по типу и геометрическим параметрам,
высокое качество опор (достаточная толщина металла, использование прочных сплавов, наличие антикоррозионного слоя), отсутствие нарушений на этапе установки.

Стоит ли строить дом на винтовых сваях?

Фундамент на винтовых сваях имеет как минусы, так и очевидные плюсы. Эксперты с непредвзятым мнением утверждают, что выбор свайного фундамента оправдан. Если условия на участке полностью соответствуют предъявляемым требованиям. Оптимально использовать свайные опоры для относительно легких сооружений, например, деревянных строений в 1-2 этажа. При возведении масштабных строений нагрузка на каждую опору может оказаться слишком большой.

Врезки

Бетонирование и монтаж ростверка повышает надежность свайного фундамента, но снижает его ремонтопригодность. Извлечь из такого фундамента начавшую разрушаться от коррозии сваю и заменить ее новой крайне сложно.

Недопустимо устанавливать сваю не в один прием. Если в процессе ввинчивания было обнаружено отклонение от вертикального положения, сваю оставляют и обрезают, устанавливая замену ей на небольшом расстоянии. Вывинчивание и повторная установка снижают несущую способность и надежность опоры.

При перечислении достоинств свайных опор часто упоминают возможность повторного использования. Это утверждение справедливо лишь для свай без бетонирования, которые используют для строительства временного жилья и хозяйственных построек.

Сделать собственные выводы вы сможете, ознакомившись с видео:

Случилось так, что технология возведения бунгало сильно заинтересовала отечественных специалистов. Уж очень неожиданной была мысль собирать опоры из столбов, дополненных винтовой лопастью и проушинами. Наши девелоперы, оценив свайно-винтовой фундамент, плюсы и минусы коттеджей со свободным основанием, решили усиливать базовые элементы, расширять схему вычислений. Изменения происходят до сих пор и делают методику довольно дорогой. Особенно поражает цена с установкой, обустройством отмостки, отделкой цоколя. Хотя не менее, чем те преимущества, которые при этом обещают:

доступность комплектов;
наличие детальной инструкции;
простота воплощения.

Впрочем, в данном случае правильнее все же будет начать наше исследование с минусов.

Мешающие утеплению недостатки

Свайно-винтовой фундамент обязывает использовать имитацию бруса

Некоторые российские исполнители скрывают, что технология свайно-винтового фундамента разработана с целью ускорения строительства малоэтажных домов. Ограничение для системы труб по весу (на длительный период) составляет 9-10 т. Речь о вариантах, строение и технические характеристики которых считаются стандартными. Усадка таких моделей будет относительно высокой, даже если мастера примут во внимание плюсы и минусы почвы, климата, времени года. Отсюда запреты на:

применение термопанелей;
усиление кровли;
использование тяжелых материалов (классический винтовой фундамент проседает под кирпичными сооружениями, срубами).

Деформация небольшая, однако износ все равно ускоряется. Стержни постепенно растрескиваются, чуть сминаются. Лопасти, благодаря которым установка заканчивается за 2-3 дня, при ввинчивании гнутся. Через поврежденные зоны внутрь столба проникает ржавчина. Тогда-то бывшие счастливые клиенты перестают оставлять на форумах восторженные отзывы, начинают нервно советоваться со старожилами. Последним на практике известны трудности и цена корректировок, источники неприятностей. Обязательно найдется три-четыре знатока, которые, рассказывая, как утеплить фундамент на винтовых свая, укажут конкретные причины:

стволы металлические, холод через них легко проникает;
подпол открыт, ветер тут гуляет;
влага задерживается в основании, сырость усугубляет.

Когда в курилках интернет-ресурсов обсуждается свайно-винтовой фундамент, плюсы и минусы называются разные. Исполнители, заинтересованные в росте продаж, ярко описывают преимущества; заказчики красноречиво говорят о негативных свойствах. Все согласны только в том, что через 25-30 лет свайно-винтовой контур разбалтывается. Перекрытия теряют опору, немного перекашиваются. Со временем винтовой фундамент становится подвижным, кривым, результатами чего являются:

появление на стенах щелей, через которые уходит тепло;
смещение крыши (ледяная влага проникает на чердак);
нарушение герметичности пола.

Безусловно, похожие недостатки при традиционном подходе тоже возникают достаточно часто. Однако они менее заметны, ведь сохранить микроклимат помогают пристройки, деревья. Здесь этих факторов нет. Не зря профессиональные видео, которые поясняют, как смонтировать винтовой фундамент своими руками, всегда снимаются на обширных и чистых участках. Когда же заказывается полноценная установка свайно-винтового фундамента, цена формируется с учетом трудозатрат на снос служб, корчевку деревьев. Получается значительная сумма. Плюс стоимость утепления. Хорошо, есть моменты, за счет которых цена может быть снижена.

Облегчающие утепление преимущества

В технологии, по которой создается винтовой фундамент, плюсы и минусы уравнивает экологичность. Первоначальный этап состоит только в рытье разметочных ямок. Поэтому тем, кто оставляет заявки на свайно-винтовой фундамент, цены подготовительных мероприятий кажутся скромными. При вкручивании лопастей целостность почвы нарушается незначительно. А известно, что установка контура без особого воздействия на грунт обеспечивает три выгодных момента. Это:

стабилизация водно-теплового состояния условного подпола;
сохранение относительно высокой температуры почвы;
хорошая восприимчивость земляного полотна к утеплению.

Когда рассматривают плюсы и минусы дома на сваях, вспоминают прежде всего о том, что свайно-винтовой фундамент благоприятствует масштабным планам

Компоненты свайно-винтовой системы соединяются посредством сварки. Купить сварочный аппарат реально на паях, управляться с ним несложно. Да и сервисные центры безропотно идут на компромисс: в прайсах большинства компаний дается и цена с установкой, и стоимость исключительно комплекта свай. Возможность самостоятельного монтажа компенсирует недостатки, связанные с открытостью, неэстетичным внешним видом. Сэкономив на услугах мастеров, проще выделить достойные средства на решение вопроса, как утеплить свайно-винтовой фундамент и сохранить его функциональность.

Свайно-винтовой фундамент позволяет фантазировать на тему утепления

Меньше сложностей - шире перспективы укрепления, которое делает конструкцию на винтовой основе по-настоящему комфортабельной. Грамотно судить о нем позволяют отзывы домовладельцев, отчеты мастеров. На форумах хвалят и ругают винтовой фундамент, четко поясняя, какие плюсы и минусы имеют различные проекты. Непременно подчеркивают, что здесь разрешено:

осуществлять засыпку песком, черноземом, галькой, керамзитом;
обтягивать низ сооружения геомембраной, полиэтиленовой пленкой;
забивать пространство ЦСП, закладывать его кирпичами, пеноблоками;
заливать основание битумом, жидкой резиной.

На фоне универсальности еще привлекательнее выглядит изменяемая стоимость. Причем варьируется даже цена с установкой, которая слабо поддается корректировкам. Железные опоры стоят меньше стальных. Приобретение литых стержней не так ударяет по карману, как покупка сварных. Цифры разнятся, технические характеристики отличаются немногим. Вкручивание руками, на котором строится упрощенная технология свайно-винтового фундамента, обходится без больших затрат, но отнимает драгоценное время. Механическое ввинчивание гарантирует скоростной монтаж, однако заставляет раскошелиться.

В каждом подходе есть свои плюсы и минусы, которые давно выявили независимые тестировщики. Особенность ситуации: все недостатки и достоинства трудно назвать чистыми. Разрешили бы нормы ставить кирпичные и брусовые коттеджи на винтовой фундамент, цена с установкой поднялась бы до небес, денег на утепление категорически бы не хватало. Сейчас же бюджет без проблем распределятся относительно равномерно. Стань сваи вечными, способными без участия человека вечно держаться в земле, домовладельцы экономили бы на капремонте. Опасная тенденция. Экологичность же всегда неоднозначна. С одной стороны, обеспечивает безопасность для здоровья, с другой, - снижает надежность структуры.

Основой любого дома является фундамент. В зависимости от типа почвы, пожеланий заказчика и размеров будущей постройки основание может быть выполнено с применением разных технологий. От качества выполнения фундамента зависит осадка будущего дома, возможность подтопления в весенний период и срок службы стен без трещин.

Виды фундаментов

1. Ленточный. Чаще всего применяется в Используется для домов с относительно большой массой, например, каменных. Такое основание может представлять собой сборную или монолитную конструкцию. Последняя создается при помощи опалубки, в которую заливается бетон. Сборный фундамент состоит из блоков.

2. Монолитный. Отличается большей прочностью, чем ленточный. Представляет собой железобетонную плиту, расположенную под всем домом. выбирается для построек, располагающихся на грунте, склонном к проседанию. Такое основание обезопасит дом от трещин и обеспечит надежность конструкции при любых условиях.

3. Столбчатый. Состоит из которые выполняют роль точечных опор. Сверху все части фундамента соединяются обвязочной балкой. Отдельно стоящие столбы не могут обеспечить достаточную устойчивость зданию, поэтому на таком фундаменте можно строить только одноэтажные деревянные дома.

4. Свайный. Он используется для возведения многоэтажных построек. Свайный фундамент под дом подходит для всех видов грунтов. О нем нужно рассказать более подробно. Он отличается от других отсутствием подготовительных земляных работ, то есть для его сооружения не нужно рыть котлован. В зависимости от типа грунта подбираются сваи длиной 4-6 метров. Перед тем как сделать свайный фундамент для своего дома, нужно определиться с видом используемых опор.

Виды свай, используемых для фундаментов

1. Забивные. С их помощью фундаменту обеспечивается наибольшая устойчивость. Во время проектирования здания архитекторы рассчитывают общий вес здания и делят его между каждой сваей. Во время ее забивания в землю на нее воздействуют такой нагрузкой, которую ей предстоит выдерживать. Окончание заглубления сваи означает, что она дошла до слоя грунта, на котором может устоять будущее здание.

Дополнительную придает то, что земля вокруг забитого железобетонного трубчатого или квадратного в сечении элемента уплотняется. Постепенное погружение сваи в землю производится специальным пневматическим молотом. Собственными силами выполнить это невозможно. Поэтому строительство свайного фундамента такого типа нельзя рекомендовать для самостоятельного возведения, например, на дачном участке.

2. Винтовые. Такие сваи представляют собой трубы из стали, на концах которых с наружной стороны приварены элементы в виде резьбы. По внешнему виду и принципу работы такие сваи можно сравнить с огромными саморезами, которые вкручиваются в землю. Благодаря винтовой резьбе увеличивается площадь опоры труб, что помогает еще надежнее удерживать их в земле. Если грунт обладает низкой несущей способностью, то используются трубы с нарезкой по всей длине.

Такой свайный фундамент, плюсы и минусы которого будут рассмотрены ниже, подходит для самостоятельного строительства. Углубление в грунт винтовых свай может осуществляться специальной техникой или вручную. Последний способ требует двух и более крепких человек. Для соединения с техникой по закручиванию на оголовке сваи располагаются два отверстия. Во время углубления в грунт важно контролировать вертикальность положения трубы. После достижения требуемого уровня в полость трубы заливается бетон.

Минусы свайно-винтового фундамента заключаются в необходимости точного расчета глубины залегания опоры здания. Здесь должен учитываться тип грунта, масса снега и глубина его промерзания в зимнее время.

Надежные винтовые сваи должны иметь качественный В противном случае резьба может оторваться или повредиться во время углубления. Результатом этого станет потеря элементом фундамента несущей способности. От коррозии винтовые стальные сваи защищает слой заводской краски.

3. Буронабивные. Для установки такого вида свай требуется предварительное создание скважины. При ее разработке в плотном грунте, который не осыпается, опалубку можно не монтировать. В этом случае требуется только установка ограничения для оголовка. Бетон заливается прямо в скважину. Работа с сыпучими грунтами требует обсадки скважины из труб.

Сваи устанавливаются по углам будущего дома, вдоль наружных и внутренних стен. Количество опор и расстояние между ними зависит от веса здания. Скважину можно создать специальными ручными механизмами. Минусом буронабивных свай считается невозможность определения момента достижения твердого слоя грунта.

Оптимальным вариантом по скорости создания и цене считается винтовой свайный фундамент. Плюсы и минусы его конструкции требуют детального анализа.

Плюсы свайно-винтового фундамента

Высокая скорость монтажа;

Легкость монтажа;

Проветриваемый цоколь предотвращает гниение пола;

Возведение фундамента возможно даже в холодное время года;

Доступная цена.

Минусы свайно-винтового фундамента

Недостаточное покрытие защитным слоем краски провоцирует образование коррозии;

Невозможность углубления свай в грунт, имеющий крупные камни;

Трудность установки фундамента близко к другим зданиям;

Стоимость строительства теплого подвала сравнима по стоимости с самим фундаментом.

Объединение свай ростверком

Отдельно стоящие сваи желательно объединить ростверком в единую конструкцию. Это поможет ей противостоять силам морозного пучения грунта.

Свайный фундамент, минусы которого можно считать несущественными, требует проведения предварительных расчетов и подготовительных работ.

Предварительные расчеты для сооружения свайно-винтового фундамента

Перед покупкой цельнометаллических полых труб нужно определиться с их количеством и диаметром. Каждая свая выдерживает нагрузку до 6 тонн. Их количество определяется, исходя из материала будущего здания. Для деревянного дома достаточно установить сваи через каждые 2,0-2,5 м. При использовании более тяжелых материалов понадобится их углубление на расстоянии 1,5-2,0 м.

Длина свай для малоэтажного строительства обычно не превышает 3,5 м. В некоторых регионах эта цифра может быть больше. Диаметр изделий обычно составляет 57-133 мм. После вычисления необходимого количества свай и их длины можно закупать все материалы.

Подготовительные работы перед монтажом свайно-винтового фундамента

Сложный рельеф, заболоченный или торфяной грунт не потребуют проведения большого объема земляных работ для того, чтобы соорудить свайный фундамент. Плюсы и минусы этого очевидны. Отсутствие необходимости рыть котлован существенно сокращает время на устройство фундамента. Но без исследования почвы трудно определить глубину промерзания и тип грунта. При обращении в специальные компании все эти показатели можно узнать для конкретной местности.

Последовательность сооружения

Свайный фундамент, плюсы и минусы которого уже известны, не составляет труда установить самостоятельно. Для этого нужно:

Выполнить разметку площадки;

Завинтить сваи вручную или с помощью техники;

Срезать или докрутить опоры до нужного уровня;

Заполнить полость труб бетоном;

Смонтировать ростверк из необходимого материала.

Таким образом, краткое описание последовательности дает понимание того, как сделать свайный фундамент самостоятельно. В строительных фирмах можно получить расчеты уже готовых зданий с таким типом основания.

Свайный фундамент, отзывы о котором в основном положительные, не распространен в России. Сегодня ситуация постепенно меняется, и все больше хозяев выбирают для своих загородных домов именно его.