Фундамент на винтовых сваях плюсы. Фундамент на винтовых сваях: плюсы и минусы. Достоинства винтовых свай

Наш выбор всегда основывается на его положительных качествах, поэтому давайте с них и начнем.

1. Стоимость фундамента

Точной цифры, на сколько свайно-винтовой фундамент обойдется дешевле, чем другие типы, на вскидку Вам никто не скажет, потому что необходимо учитывать множество факторов, начиная от глубины заложения, и заканчивая весом и размером самой постройки. Но, как показывает практика, выгода начинается от 20-40%, по сравнению со столбчатым и мелкозаглубленным ленточным фундаментом , а если сравнивать его с заглубленным ленточным или монолитной плитой, то здесь цена уже может отличаться в несколько раз, а в наше время - это огромный плюс.

2. Легкость и удобство монтажа

Минусы свайно-винтового фундамента

Не смотря на такое огромное количество положительных качеств, у свайно-винтового фундамента, впрочем, как и у любого другого, существует ряд недостатков, которые так же необходимо принимать во внимание, делая выбор основы для своего будущего дома.

Минусов у винтовых свай не так много, но все же они присутствуют. Давайте рассмотрим каждый из них отдельно.

1. Ограниченная область применения свайно-винтового фундамента

Свайно-винтовой фундамент, как таковой, подходит только для легких, в основном, деревянных конструкций, таких как, деревянные дома, каркасные, каркасно-щитовые и подобные им.

Учитывая низкую стоимость, винтовые сваи частенько пытаются использовать для тяжелых домов, таких как кирпичные, блочные и т.д. Но, стоит отметить, что даже если по всем произведенным расчетам, они должны выдержать нагрузку, все равно это «лотерея».

Прежде всего, это обусловлено тем, что сваи в грунте никак не связаны между собой, и усадка у каждой будет различна, что является основным минусом винтовых свай. Деревянные дома не подвержены трещинам и разрывам, и спокойно выдержат неравномерную усадку, что нельзя сказать о кирпичных и бетонных.

Естественно, можно использовать сваи большего диаметра, значительно усилив конструкцию в целом, но это уже дополнительные затраты, которые перекрывают основное достоинства свайно-винтового фундамента – дешевизну, и его применение уже не будет таким целесообразным.

2. Подходят не для всех типов грунтов

В скалистых местностях, использование свайно-винтового фундамента будет практически невозможно. Учитывая особенность монтажа, Вы не сможете заглубить сваю на необходимую глубину в таком грунте. А это, на мой взгляд, значительный минус такого фундамента.

Хотя, честно говоря, любые заглубленные фундаменты, на скалистых грунтах могут стать проблемой.

3. Трудности в устройстве подвальных помещений

Некоторые считают, что при использовании свайно-винтовых фундаментов, подвальные помещения сделать вообще невозможно, но это не так.

В принципе, подвал сделать можно, но он будет отдельно стоящей конструкцией. Другими словами, использовать фундамент, в качестве стен подвала – не получиться, что значительно удорожит конструкцию в целом.

4. Некачественные материалы в производстве свай

Производителей, которые экономят на материалах, при производстве своей продукции – предостаточно. А если учитывать то, что фундамент является опорой всего дома, то последствия плохого качества свай могут быть весьма печальные.

Некоторые – обрабатывают некачественными антикоррозийными материалами свои сваи, что приводит к ранней коррозии, и, что естественно, винтовая свая «сгнивает» раньше положенного ей срока службы.

Многие производители экономят на самом металле, либо используют некачественный, либо делают его более тонким, что может стать огромным минусом, так как такая свая может деформироваться еще в процессе монтажа.

Может быть это сложно назвать минусом винтовых свай, как таковых, но не учитывать это при выборе нельзя.

Как правило, рассматривая плюсы и минусы того или иного типа фундамента, мы хотим узнать, стоит ли его использовать для своего будущего строения, будь то дом, гараж или какая другая постройка.

Так вот Вам несколько советов, которые помогут сделать выбор в пользу свайно-винтового фундамента, а может быть и переубедить Вас его использовать:

В случае, когда на строительном участке грунт оставляет желать лучшего, а твердые породы расположены очень глубоко(6-8м), затраты на свайно-винтовой фундамент значительно увеличатся, потому что придется наращивать сваи. В этом случае попробуйте рассчитать другой тип фундамента, например, плитный с ребрами жесткости . Возможно, что он будет дешевле.
Винтовые сваи лучше покупать у проверенных производителей, помните - значительно сэкономив на сваях, Вы можете, так же значительно, потерять на качестве, что будет более плачевно.
При выборе размера и типа винтовых свай, стоит учесть, что нагрузка, которую они выдерживают, зависит не только от самих свай, но также напрямую от типа грунта, в котором будет расположено их основание.
Хоть металл влагу из грунта впитывать не может, но она все же очень пагубно на него действует, поэтому при выборе винтовых свай, обращайте особое внимание на качество антикоррозийного покрытия.
Частично изучить грунт, в который будет закладываться фундамент, можно попробовать самостоятельно, выкопав яму глубиной около 2 метров. Только не копайте в месте установки свай, потому что после того, как яма будет закопана, грунт в том месте будет насыпной, а закладывать основание сваи в насыпном грунте грозит значительными проблемами.
При изучении основных достоинств и недостатков свайно-винтовых фундаментов, нельзя судить и делать выбор по одному или нескольким критериям, необходимо досконально изучить все стороны данного вида и сравнить их с другими фундаментами, подходящими для Вашего строения.

Свайно — винтовые фундаменты долгое время использовали для возведения различных сооружений военные.

Однако, сейчас они стали активно применяться в гражданском строительстве, хотя до сих пор плюсы и минусы свайно — винтового фундамента активно обсуждаются специалистами и строителями-любителями.

Несущим элементом свайно – винтового фундамента является винтовая свая. Она представляет собой стальную трубу с заостренным наконечником и наваренной на него винтовой лопастью.

Наконечник может быть литым или сформованным из тела трубы. Наконечник с лопастью – винт – передает нагрузку от надземной части строения на грунт и одновременно играет роль опоры сваи.

Кроме того, винтовой наконечник препятствует выдавливанию сваи из грунта при его промерзании. Данная функция особенно важна при строительстве легких конструкций (например, деревянных) на водонасыщенных глинистых участках.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что винтовой наконечник является самой ответственной частью сваи, поэтому все плюсы и минусы винтового фундамента зависят от его характеристик.

Преимущества свайно-винтовых фундаментов

Основными преимуществами свайно-винтовых фундаментов являются:

скорость монтажа: установить сваи под дом средних размеров можно всего за один день;
нетребовательность к рельефу строительной площадки: даже на холмистой местности можно возвести винтовой фундамент без проведения земляных работ, а следовательно, и без нарушения ландшафта. Перепад высот участка компенсируется правильно подобранными длинами свай;
возможность строительства на грунтах любого типа;
легкость монтажа свай: в большинстве случаев их можно вкрутить в грунт вручную при помощи специального ключа;
небольшая стоимость: свайно-винтовой фундамент обходится на 70% дешевле ленточного;
независимость проведения строительных работ от времени года: винтовые сваи отлично вкручиваются в грунт при любой степени промерзания;
возможность начала строительства надземной части здания сразу после монтажа фундамента.

Немаловажное значение имеет и уменьшение объемов вспомогательных работ: в процессе монтажа свайно-винтового фундамента не образуется строительный мусор.

Недостатки свайно-винтовых фундаментов

Возводить дом на винтовых сваях можно, имея на руках доказательства их хорошего качества (сертификаты, паспорта, протоколы заводских испытания и т.д).

Недостатком свайно-винтового фундамента является и подверженность металла электрохимической коррозии.

Если в радиусе 50 метров от дома проходит железная дорога, стоит электроподстанция или сооружения сотовой связи – срок эксплуатации сваи сократится из-за повышенного уровня блуждающих токов в грунте (если он водонасыщенный).

Дом, возведенный на винтовых сваях, не имеет подвала, что также можно отнести к недостаткам фундамента данного типа. Можно сваи обнести по периметру кирпичной кладкой, но в зимний период такое помещение вряд ли будет теплым.

Расчет

Целью расчета свайно – винтового фундамента является определение минимального количества винтовых свай

Шаг 1: определение общей нагрузки на фундамент

В состав общей нагрузки входят:

вес здания: он определяется как сумма весов всех строительных материалов, которые входят в состав стен, крыши и других частей здания;
полезная нагрузка, возникающая при эксплуатации помещения. Согласно СНиП 2.01.07-85*, на каждый квадратный метр жилого здания приходится 150 кг полезной нагрузки. Для офисных помещений данный параметр составляет 200 кг/кв. м;
снеговая нагрузка: для III снегового района РФ она принимается за 180 кг на квадратный метр поверхности крыши.

Полученная сумма увеличивается на 1,1 – 1,2 (коэффициент запаса).

Шаг 2: определение грузонесущей характеристики грунта

Данный параметр определяет максимально возможное нагружение винтовой сваи. Для его расчета необходимы данные геологических исследований.

Частные застройщики зачастую таких документов на руках не имеют, в таком случае можно воспользоваться значением минимально допустимой нагрузки на сваю, которое указывают производители в сопроводительной документации.

В таблице приведены примерные величины допустимой нагрузки на сваю и рекомендации по применению в зависимости от диаметра ее ствола:

Примечание: в таблице указана усредненная допустимая нагрузка свай. Данный параметр зависит от марки стали, толщины стенки и некоторых других особенностей производства изделия.

Шаг 3: определение минимального количества свай

Минимальное количество свай определяется с помощью простейшего арифметического действия: общая нагрузка делится на минимально допустимую нагрузку выбранной сваи.

Полученная величина корректируется, исходя из требования: расстояние между сваями должно составлять 1,5 – 3 метра.

Срок эксплуатации

Практически все производители винтовых свай обещают высокую долговечность своей продукции – до 150 лет. С этим можно было бы согласиться, если бы металл находился в идеальных условиях. Но учитывая множество факторов, которые способствуют увеличению скорости развития коррозии, с данным утверждением можно поспорить.

Если учесть, что коррозии труба подвергается изнутри и снаружи, результаты анализа получаются неутешительными: срок службы свайно – винтового фундамента составляет всего 30 лет (если металл не имеет защитного покрытия).

Продлить жизнь сваям можно примерно до 100 лет, если трубу изнутри и снаружи покрыть битумом, применить горячее или холодное цинкование.

Но и эти мероприятия помогут только на слабокоррозионных грунтах. К тому же внутри металла через несколько десятков лет (60 или 70) могут начаться процессы разрушения, незаметные снаружи.

Наиболее реальная оценка срока службы винтовых фундаментов – 40-70 лет.

Видео о плюсах и минусах свайно — винтового фундамента

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.

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.

Вконтакте

Одноклассники

При строительстве любого объекта – жилого или промышленного – очень важно правильно выбрать фундамент .

Именно от качества основания зависят долговечность и прочность всего здания, поэтому технологии в этой сфере постоянно совершенствуются.

Одним из самых интересных и доступных решений является , который широко используется при возведении частных домов и коттеджей. Рассмотрим этот винтовой фундамент: плюсы и минусы, цена строительства, срок службы и другие особенности — далее в статье.

Основным элементом такого основания являются винтовые сваи – стальные трубы с приваренными к ним заостренными наконечниками с лопастями и резьбой либо же комбинированной резьбой.

При обустройстве свайно-винтовой конструкции сваи завинчивают в землю как вручную, так и с использованием спецтехники таким образом, чтобы их основание оказалось ниже уровня промерзания грунта и было максимально плотно окружено почвой. Рассматривая фундамент на винтовых сваях: плюсы и минусы конструкции тоже не должны остаться без внимания.

Справка! Винтовые сваи с лопастями обойдутся немного дороже, однако их конструкция обеспечивает идеальное уплотнение почвы и повышает надежность основания.

Важнейшие достоинства

Свайно-винтовой фундамент плюсы и минусы, конечно имеет, но количество последних настолько несущественно, что сегодня фундамент на сваях достаточно востребован.

Преимущества свайно-винтового фундамента, которые объясняют популярность такого основания, следующие:

Возможность монтажа на неустойчивых грунтах или в местности со сложным рельефом. На практике на суглинках, песчаных либо заболоченных почвах свайно-винтовые варианты конструкции оказываются намного надежнее плитных и ленточных оснований.
Доступная цена. При одинаковой площади основания ленточный фундамент обойдется в 5, а его плиточный аналог – в 3 раза дороже, чем монтаж винтовых свай. Учитывая, что строительство даже маленького домика обходится недешево, это – существенный плюс.
Быстрый монтаж. Строительство дома на винтовых сваях средней площади (около 100 кв. м) займет даже у неопытной строительной бригады не более 2 суток, а квалифицированные специалисты могут справиться даже за сутки.
Возможность возведения стен сразу же после обустройства основания. Как только установка винтовых свай будет завершена, можно немедленно продолжать строительство дома. В случае железобетонных конструкций придется подождать их усадки в течение как минимум месяца.
в холодное время года. Заливка железобетонного основания зимой связана с определенными техническими трудностями и оказывается довольно дорогостоящей. Винтовые сваи лишены этого недостатка благодаря высокой устойчивости к пучению грунтов даже в морозы.
Простота установки. В отличие от плитных и ленточных аналогов, владельцу строения на винтовых сваях не придется заказывать спецтехнику, расчищать для нее пути подъезда или замешивать бетон, что существенно экономит деньги и силы. К тому же не требует бетонирования: часто ее выполняют с помощью деревянного бруса или швеллера.
Чистый участок. Монтаж винтовых свай исключает такие мелкие неприятности, как пролитый бетон или горы земли на участке, характерные для обустройства других фундаментов, следы от колес спецтехники у крыльца дома.
Теплый и сухой пол в доме. Особенность такого основания в том, что между слоем почвы и полом строения имеется небольшая воздушная прослойка, являющаяся хорошим теплоизолятором. Использование свай позволяет избежать повышенной влажности в строении из-за просачивания подземных вод.
Возможность сделать пристройку. Использование винтовых свай позволяет без серьезных дополнительных затрат изменить планировку строения.

Внимание! Если на участке имеется большой уклон (до 5-8 м), делать железобетонное основание нецелесообразно. Винтовые же сваи устанавливаются на такой местности без проблем.

Недостатки

При правильном монтаже винтовых свай вряд ли можно столкнуться с особо неприятными сюрпризами, но все же определенные минусы свайно-винтового фундамента стоит отметить.

Фундамент на винтовых сваях имеет следующие недостатки :

Низкое качество продукции. Некоторые производители в попытке сэкономить обрабатывают сваи плохими антикоррозийными составами, что значительно уменьшает срок их службы в почвах с повышенной влажностью.
Трудности в обустройстве подвала. Недостатки свайно-винтового фундамента еще и в том, что сама конструкция не предусматривает использование основания в качестве подвальных стен, поэтому устройство помещения потребует большего количества времени и финансов.
Невозможность установки на некоторых видах грунтов. Например, в скалистых почвах свая просто не войдет на нужную глубину.

Несмотря на то, что фундамент на винтовых сваях минусы и имеет, но они довольно незначительные, в результате чего использование такого основания в частном строительстве вполне обосновано.

Внимание! Основание дома в виде винтовых свай допустимо делать лишь в каркасных, каркасно-щитовых или деревянных строениях из-за его неравномерной усадки. В случае кирпичных либо других тяжелых домов это может вызвать постепенное разрушение строения.

Срок службы

Чем отличается винтовой фундамент: плюсы и минусы такого основания в совокупности составляют довольно продолжительный срок эксплуатации. В среднем срок службы винтовых свай под фундамент составляет около 50 лет .

Основное влияние оказывают следующие факторы :

срок службы свайно-винтового фундамента зависит от особенностей почвы (влажность, состав, воздухопроницаемость, электропроводность и т. д.) и климата местности (в частности, температурные перепады);
несоответствие свай строительным стандартам: многие производители предлагают изделия с трубами меньшего, чем нужно, диаметра или лопастями с одним витком;
некачественное покрытие свай , плохо защищающее от коррозии.

Важно! Ржавчине меньше всего подвержены изделия, выполненные из легированной стали (30ХМА, Ст20) достаточной толщины (толщина стенки от 4,5 мм). На них меньше всего действуют факторы, связанные с почвенной и атмосферной коррозией.

Однако конструкция на винтовых опорах окажется более долговечной , если при обустройстве воспользоваться одним из следующих дополнительных способов защиты :

нанесение цинкового покрытия (методом горячего или холодного цинкования), которое эффективно борется с атмосферной коррозией;
нанесение лакокрасочного покрытия , состоящего из двух слоев – грунтовочного и собственно защитного;
бетонирование сваи , при котором канал стального ствола заполняется бетонным либо цементным раствором, позволяющим предотвратить коррозию на внутренних поверхностях изделия;
с одновременной установкой дренажной системы для отвода избыточной влаги от основания.

Любой тип основания рано или поздно потребует к себе внимания. Для возобновления срока службы можно выполнить .

Строительство зимой

Можно ли делать свайно-винтовой фундамент зимой? Монтаж винтовых свай возможен и в зимний сезон , поскольку они устанавливаются ниже уровня промерзания почвы.

Особенности конфигурации лопасти обеспечивают равномерную нагрузку на грунт, так что если строить фундамент на винтовых сваях зимой, зимнее вспучивание не приведет к повреждениям основания.

Свайно-винтовой фундамент зимой возводить можно, однако при обустройстве важно учитывать следующие особенности :

Замерзший грунт отличается повышенной твердостью, поэтому лопасть опоры будет не вкручиваться, а практически пробуривать почву , что увеличивает время монтажа, поэтому снег с участка желательно убирать непосредственно перед установкой фундамента для предотвращения еще более глубокого промерзания почвы.
Полость свай часто заливают цементным раствором во избежание коррозии и для повышения несущей способности фундамента. В цемент необходимо добавлять специальный состав , снижающий температуру замерзания раствора, и использовать минимум воды. Это позволит предотвратить разрыв сваи изнутри и разрушение фундамента.

Дополнительная информация про использование винтовых свай зимой представлена на видео ниже:

Сравнение с другими основаниями

Определиться с видом фундамента для дома бывает достаточно сложно, поэтому стоит изучить преимущества того или иного варианта. Винтовые сваи или ленточный фундамент: что выбрать? Давайте разберемся.

Что лучше: ленточный фундамент или винтовые сваи?

Дело в том, что низкая несущая способность винтовых свай не сможет удержать вес здания из тяжелых стройматериалов (например, кирпичей, железобетона).

В таком случае стоит остановить выбор на ленточном основании.

Для ленточного фундамента характерен небольшой расход стройматериалов. Однако на неустойчивых грунтах или на участках со сложным рельефом свайно-винтовой фундамент не имеет конкурентов. Винтовые сваи идеально подходят, если к участку затруднен подъезд спецтехники : без нее можно просто обойтись.

Винтовой или столбчатый?

Винтовые сваи или не рекомендуется монтировать в случае тяжелых конструкций из кирпича или бетона.

Важно! Столбчатое основание подойдет только в случае грунтов с нормальной несущей способностью, поскольку имеет тенденцию к перемещению в горизонтальном направлении. В этом случае не обойтись без ростверка – железобетонной балки, связывающей столбы сверху.

Винтовым сваям стоит отдать преимущество при строительстве на сложных почвах с неустойчивым и слабым верхним слоем , что гарантирует устойчивость строения.

Полезное видео

Детально о плюсах и минусах свайно-винтового фундамента рассказано на видео ниже:

Выводы

Свайно-винтовой фундамент имеет множество преимуществ , которые делают его отличным выбором для индивидуального строительства. Однако его определенные особенности необходимо учесть при монтаже , и тогда основание дома не потребует ремонта очень долго.

Вконтакте