Все о винтовых сваях плюсы и минусы. Винтовые сваи: плюсы и минусы фундамента

Чтобы любое здание, независимо от предназначения, было надежным и долговечным, его возводят на прочной основе. Сегодня в строительстве широко используется множество разнообразных типов фундаментов, и одним из них является свайно-винтовой. Именно такой вариант конструкции основания под строительство вызывает наибольшее количество вопросов. Поэтому эту публикацию посвятим вопросу: фундамент на винтовых сваях минусы и плюсы, общий обзор его устройства, возможности и целесообразность возведения. Такие аспекты интересуют очень многих владельцев участков, которые заняты первыми «прикидками» будущего строительства своего дома.

Прежде чем сформулировать все преимущества и недостатки подобной конструкции, наверное, следует рассмотреть некоторые нюансы, которые напрямую влияют на прочность и долговечность свайного фундамента.

Можно ли использовать свайный фундамент для постройки жилого дома? Надо сказать, что встречаются некоторые строители, которые категорически не советуют этого делать, отдавая предпочтение ленточной, столбчатой или плитной основе под дом. Такие мастера считают, что сваи больше подходят для хозяйственных построек или легких дачных домиков.

Однако, нужно напомнить, что существуют целые города, дома которых установлены исключительно на сваях, и стоят они не одно десятилетие. Практика использование таких фундаментов доказала, что они вполне могут служить надежной основой даже для массивных домов.

Кстати, с помощью винтовых свай можно сделать не только фундамент или подъем/перенос дома, но также полную или его частичную реконструкцию!

Конечно же, вряд ли будет разумно в условиях нашего климата громоздить двухэтажный каменный особняк на свайный фундамент, хотя и это, наверное, не является совсем уж невозможным делом. И все же в частном строительстве обычно его выбирают для деревянных или , покрытой легким кровельным материалом.

В некоторых случаях свайные фундаменты являются и вообще единственной возможностью возвести на участке дом, например, если строительство намечается на участке сильнопересеченной или постоянно заливаемой весенним паводком местности.

В пользу применения подобной конструкции говорит и то, что такие варианты фундаментов применялись в строительстве с древности, только ранее в качестве свай использовались специально подготовленные для этой цели бревна. Поначалу сваи просто забивали в грунт, и только в начале XIX века был изобретен винтовой способ установки.

Винтовые опоры на первых порах использовались для обустройства причалов, но затем сфера их применения стала расширяться. Так, например, именно винтовые сваи были применены в качестве фундамента при постройке маяка, который возведен в Великобритании на нестабильном грунте Темзы.

С начала XX века строительство на свайных фундаментах приобрело «второе дыхание». Этому способствовало появление новой техники для точного и глубокого вбивания свай, что значительно ускоряло работу по возведению оснований для дальнейшего возведения зданий. В 50-х годах началось активное использование механического оборудования для ввинчивания свай, что дало еще один толчок такой сфере строительства, как промышленного, так и индивидуального.

Очень широко этот способ обустройства фундаментов стал применяться в военном строительстве, так как путем комплексных исследований было доказано, что такие конструкции надежны, долговечны и подходят для применения на многолетнемерзлых, пучинистых и обводненных грунтах – одним словом, ограничений по их использованию практически не существует.

Первой отечественной научной разработкой, официально принятой в качестве стандарта для строительных работ, стал подготовленный в 1955 году на основе многолетних экспериментов труд – ТУВС-55 («Технические указания по проектированию и устройству фундаментов, опор мостов на винтовых сваях»). Многие его положения перетекли и в современные строительные нормы и правила.

Достоинства и недостатки свайных конструкций

Технология возведения домов на винтовых сваях в наше время используется по всему миру и имеет большое количество положительных сторон.

К явным достоинствам свайных винтовых фундаментов можно отнести следующие моменты:

Конструкция может быть возведена на грунтах практически любого типа в разных климатических регионах, в том числе в болотистой местности и в регионах с вечной мерзлотой.
На обустройство этого типа не оказывает сколь-нибудь значимого влияния уровень расположения грунтовых вод.
Винтовой фундамент отлично подходит для постройки дома на местности со сложным рельефом.
Винтовые сваи могут быть установлены в любое время года, так как погодные условия не повлияют на качество и прочность создаваемой конструкции – на глубине погружения винтовых наконечников температура грунта всегда стабильна.

Свайно-винтовые фундаменты не подвержены морозному пучению при промерзании почвы.
Монтажные работы осуществляются в минимально короткий срок. Например, при удачном стечении всех обстоятельств – хорошая проходимость грунта, слаженная бригада мастеров и т.п., свайное поле под средних размеров дом может быть подготовлено буквально за день, особенно если применяется специальная техника. При этом винтовые сваи могут быть использованы для проведения их обвязки и возведения стен сразу после установки, то есть они не требуют времени для схватывания, созревания, набора прочности, как любые железобетонные конструкции. Ни один из иных типов фундамента даже близко не стоит к таким показателям скорости возведения.

Сваи могут быть ввинчены на площадке, отведенной под постройку дома, и самостоятельно, с привлечением нескольких помощников, то есть без использования специальной техники. Этот фактор особенно важен в том случае, если в районе строительства нет возможности заказать подобные услуги, или владелец будущего дома попросту ограничен в средствах.

Для обустройства свайно-винтового фундамента не придется рыть котлован и обустраивать опалубку, а это значит, что на площадке не будет завалов выбранного грунта, от которого также придется избавляться, вывозя его за пределы участка, и что также требует дополнительных материальных затрат. Кроме того, под данный фундамент не придется проводить работы по выравниванию строительной площадки.
Свайно-винтовая основа не тянет капиллярно влагу из грунта, поэтому стены и полы дома будут сухими.
Имеется полная возможность проводить проектирование и монтаж различных инженерных коммуникаций одновременно с установкой элементов фундамента или после его возведения.
При правильном выборе качественных свай и надежной их установке обеспечивается долговечность основания, которая оценивается многими десятками лет.

Хорошо утеплив фундамент по всему периметру, можно получить теплое подполье, а значит, что пол в доме также будет теплым, так как не станет выхолаживаться от грунта. Кроме того, в ряде случаев имеется возможность обустроить под домом некое подобие «хозяйственного этажа» без проведения масштабных земляных работ.
Конструкция фундамента из ввинченных свай обойдется на 30÷40% дешевле, чем бетонная основа. Учитывая то обстоятельство, что возведение фундамента всегда относится к разряду наиболее затратных этапов строительства дома, экономия средств может оказаться весьма внушительной.

Цены на винтовые сваи

винтовые сваи

Все выше перечисленные достоинства фундамента на винтовых сваях имеют только те конструкции, которые возведены с соблюдением всех разработанных нормативов, из качественных материалов и с обязательным учетом всех особенностей местности.

Но в случаях отступления от технологий, при использовании кустарно изготовленных свай, при других нарушениях процесса возведения, могут проявиться и обостриться свойственные свайно-винтовому фундаменту недостатки.

Итак, к «минусам » свайно-винтового фундамента относят следующие моменты, которые следует принимать во внимание при составлении проекта и в ходе строительных работ:

Независящим от расчетов и монтажных работ недостатком такого фундамента можно назвать повышенную сложность или даже невозможность его возведения на сильно каменистых и скалистых грунтах.

Чрезмерная нагрузка на винтовые сваи может привести к ослаблению несущей возможности всего фундамента, а как результат – к деформации пояса обвязки и разрушению стен.
Необходимо обязательное обустройство систем эффективного водоотведения от установленных свай, что ведет к дополнительным затратам. Однако, ливневая и дренажная канализация рекомендована для установки вокруг фундаментов любого типа.
Никак нельзя полностью исключить влияние коррозии на материал свай. Качественные изделия, безусловно, получают в процессе производства необходимую защиту – покрытие слоем цинка и полимерных материалов. Тем не менее, иногда повышенная химическая агрессивность грунтов делает свое «черное дело». Не рекомендуется создание свайно-винтовых фундаментов в непосредственной близости от электрифицированных железных дорог, вышек сотовой связи, разрабатываемых шахт и карьеров, крупных подстанций или высоковольтных линий электропередач. На таких участках высока вероятность появления подземных блуждающих токов, которые резко активизируют процессы коррозии металла. И уж совершенно должно быть исключено использование свай фундамента для создания контура заземления дома.

Несущие возможности предлагаемых в продаже винтовых свай – не безграничны. Впрочем, к малоэтажному частному строительству это имеет весьма опосредованное отношение – больших нагрузок, превышающих характеристики правильно подобранных свай, не ожидается.
Как ни старайся, но полноценного подвала иди цокольного этажа с использованием свайного фундамента при частном строительстве получить не удастся.
При строительстве пристроек к дому возможны определенные трудности с ввинчиванием свай в точках, расположенных близко к стенам старого здания. Впрочем, это обычно решается использованием специальной техники.
Не к недостаткам, а, скорее, к своеобразным издержкам можно отнести и то, что строительство свайно-винтового фундамента потребует от хозяев-заказчиков постоянного контроля за работой приглашенной бригады. К сожалению, приходится констатировать, что на этом поприще подвизается немало «горе-специалистов», а то и откровенных «шаромыжников», старающихся тем или иным путем извлечь выгоду из нарушения технологии монтажа свай. Так, для обеспечения качественной защиты от коррозии, полость сваи по технологии требуется заливать доверху бетоном. Нередки случаи, когда приглашенные работники игнорируют этот этап, сразу после вкручивания наваривая оголовки.

Известны примеры, когда бригады «шабашников», работая без контроля со стороны заказчика, не вкручивали сваи на полную расчетную глубину – и проверить это после подрезки труб, наваривания оголовков и обвязки – практически невозможно. А такое нарушение неизменно повлечет за собой скорую деформацию созданной основы со всеми вытекающими последствиями.

И, безо всякого сомнения, необходимо гнать со своего участка строительства работников, если замечено, что подгоняя сваи по высоте, они вращают их в направлении, противоположном вкручиванию. Такую опору можно сразу считать забракованной, так как расчётной несущей способностью она уже обладать не сможет.

Вывод – приглашать бригаду только из организации, имеющей безупречную репутацию по качеству производимых работ, или же не упускать ни одного этапа строительства из поля зрения, контролировать каждое действие, положенное по технологии. Ну а если есть желание и уверенность в собственных силах – проводить установку свай самостоятельно.

Как видно, недостатки также достаточно серьезные. И чтобы избежать их или свести к возможному минимуму, необходимо правильно выбирать сваи, а строительство фундамента выполнять на основании произведенных расчетов, включающих оценку будущих нагрузок и определение несущей способности опор.

Типы винтовых свай

Винтовые сваи подразделяются на несколько типов, которые имеют собственные особенности, состоящие из совокупности конструктивных и технологических характеристик. Каждый из типов изделий предназначается для применения в различных условиях, которые зависят от особенностей грунта и предполагаемой нагрузки на основу. Причем, необходимо учитывать и тот фактор, что иногда разные типы свай применяются даже при возведении одного объекта, так как в разных зонах строение может давать неоднородную нагрузку на фундамент. Использование разных типов свай обеспечит запас прочности основы и увеличит эксплуатационный ресурс здания.

Винтовые сваи подразделяются по следующим параметрам: по основному предназначению, по диаметру трубы, размеру лопастей и их количеству, по типу наконечников, по воспринимаемым нагрузкам (несущей способности), по марке и толщине стали, а также по типу антикоррозионного покрытия.

Эти параметры нужно рассмотреть подробнее, чтобы знать, какие из изделий подойдут под постройку дома на участке с конкретными типами грунта.

Разновидности свай по области применения

На иллюстрации ниже показаны четыре основных типа, которые резко отличаются даже визуально.

а – широколопастные сваи с одной лопастью, размешенной на наконечнике в нижней части трубы. Самый распространенный в частном строительстве тип, позволяющий возводить фундаменты на большинстве разновидностей грунтов. Обычно применяется для легких хозяйственный построек и одноэтажных домов из дерева или каркасных панелей. Впрочем, при правильном выборе диаметре лопастей и количества свай на таких фундаментах возводят дома и из газосиликатных блоков.

б – сваи с повышенной несущей способностью, устойчивостью к усадке и выдергивающему воздействию. Характерное отличие – наличие двух лопастей, разнесенных по высоте сваи. Подходят для фундаментов двухэтажных домов. В самостоятельном частном строительстве применяются нечасто, так как вручную, без использования спецтехники, ввинтить такую сваю в грунт - практически невозможно.

в – узколопастные сваи с выраженным коническим «винтом» - используются для строительства фундаментов на каменистых грунтах.

г – специальные сваи, предназначенные для создания фундаментов в условиях вечной мерзлоты. Требуют применения специальной технологии ввинчивания, поэтому в практике самостоятельного строительства – не используются.

Из всех перечисленных типов, как видно, чаще всего для самостоятельного строительства применяется первый, поэтому в ходе дальнейшего изложения в большей степени внимание будет уделено именно ему

Цены на цемент

Типоразмеры винтовых свай для фундамента

В зависимости от состава грунта и нагрузок на конструкцию, необходимо выбрать правильный диаметр ствола сваи, который может варьировать от 57 до 133 мм. Вместе с диаметром трубы изменяется и диаметр лопастей, и чем он выше – тем больше несущая способность опоры.

В таблице ниже представлены основные типоразмеры широколопастных свай со сварным наконечником (они обычно выступают под наименованием СВС – свая винтовая сварная)

Иллюстрация	основные характеристики и область применения сваи	Ориентировочная цена для изделия длиной 2500 мм + надбавка за каждые 500 мм дополнительно. Цена штатного оголовка сваи
	СВС-57. Диаметр трубы - 57 мм, лопасти - 150 мм. Такие изделия обладают не выдающейся несущей способностью - допустимая нагрузка на опору всего до 800 кг. Это обуславливает и довольно узкую область использования – облегченные ограждения, не становящиеся преградой ветру, то есть из сетки-рабицы или редко расположенного штакетника. Обычно для таких целей приобретаются 4-метровые сваи, исходя из двухметрового погружения в грунт и двух метров - на высоту ограждения.	1300 руб. + 100 руб. Оголовок ОВС-57/200/200 – 260 руб.
	СВС-76. Диаметр трубы - 76 мм, лопасти - 200 мм. Несущая способность сваи - до 3000 кг. Типичная область применения - строительство ветронепроницаемых ограждений, то есть обладающих парусностью (например, из часто расположенного деревянного или металлического штакетника, плоского шифера, металлического профнастила, поликарбоната и других подобных материалов). Чаще всего применяется длина 4000 мм, по той же причине, что была указана выше.	1450 руб. + 100 руб. Оголовок ОВС-76/200/200 – 300 руб./шт.
	СВС-89. Диаметр трубы - 89 мм, лопасти - 250 мм. Несущая способность, в зависимости от грунта, может доходить до 4÷5 тонн. Специфика применения – возведение фундаментов под вспомогательные хозяйственные постройки, легкие каркасные гаражи, садовые беседки, другие сооружения подобного типа и предназначения. Часто используются при пристройке веранды к жилому дому. Могут применяться и для создания дополнительных опор, требующихся, например, при установке тяжелого котельного оборудования или при кладке в доме печи или камина.	1500 руб. + 150 руб. Оголовок ОВС-89/200/200 – 300 руб./шт.
	СВС-108. Диаметр трубы - 108 мм, лопасти - 300 мм. Несущая способность оценивается в 5 - 9 тонн. Широко применяются в сфере строительства жилых загородных домов не тяжелой конструкции – каркасных или из бруса, для бревенчатых срубов. Доказали свою эффективность в том числе на сложных грунтах - заболоченных или торфяных.	1700 руб. + 250 руб. Оголовок ОВС-108/200/200 – 300 руб./шт.
	СВС-133. Диаметр трубы - 133 мм, лопасти - 350 мм. Самые прочные опоры из числа применяемых в индивидуальном строительстве. Заложенный потенциал несущей способности доходит до 14 тонн. Подобные опоры применяются для создания свайных полей под возведение домов из достаточно тяжелых стеновых материалов - газосиликатных блоков или даже кирпичной кладки. При соответствующей несущей способности грунта нередко используется обвязка свай монолитным железобетонным ростверком, а также заливка бетонных полов первого этажа.	2250 руб. + 350 руб. Оголовок ОВС-133/300/300 – 350 руб./шт

Количество лопастей

Винтовые сваи могут иметь одну лопасть, как было показано в таблице выше, или несколько. Соответственно, их и называют одно- и многолопастными.

Однолопастные сваи применяют для обустройства фундаментов на местности с грунтами, имеющими высокую несущую способность. Однако, используя этот тип изделий, особенно со сварными наконечниками, нужно быть готовым к тому, что они могут уйти в «срыв», достигнув критической нагрузки. При этом опоры теряют свою несущую способность, что негативно отразится и на целости обвязки фундамента.

Многолопастные изделия применяются для обустройства фундаментов на самых разных грунтах, в том числе и слабых. Они имеют высокую несущую способность и устойчивы к большим нагрузкам разных видов — вдавливающим, горизонтальным или выдергивающим.

Большее количество лопастей на стволе сваи дает возможность использовать изделие с меньшим диаметром трубы, имеющей достаточную толщину стенок. Высокая эффективность подобных свай достигается оптимальным расположением лопастей на их стволе. Расстояние между лопастями, шаг и угол их наклона рассчитывается индивидуально, с учетом расположения слоев грунта и его состава на конкретной строительной площадке. Работа с такими опорами, безусловно, требует квалифицированного подхода.

Типы наконечников

Наконечники винтовых свай разделяются на сварные и литые.

Изделия с литыми наконечниками, безусловно, более надежны, так как практически не подвержены деформации при проходке через грунт, в отличие от сварного типа. Сваи с литыми наконечниками могут быть использованы для установки в многолетнемерзлые, особо плотные грунты, а также имеющие техногенные или твердые природные включения. Этот тип наконечника не деформируется, даже натыкаясь на препятствие, и способен его разрушить.

Сварные наконечники используются в более слабых почвах, однако, их прочность напрямую зависит от марки и толщины стали, а также качества изготовления. Их единственное достоинство по сравнению с литыми – это намного более доступная стоимость.

Толщина и марка металла

Винтовые сваи могут быть произведены из труб с разной толщиной стенок. Они подразделяются на:

— тонкостенные, изготовленные из трубы толщиной стенок до 3,5 мм;

— средней толщины – от 3,5 до 6 мм;

— толстостенные сваи – 6 и более миллиметров.

Выбор свай по этому критерию будет напрямую зависеть от состава грунта на участке их установки, а также от предполагаемой нагрузки. Этот параметр свай определяется при составлении проекта, и выбор делается в соответствии с данными, полученными при проведении исследований коррозионной активности грунтовых слоев.

По этим же данным выбирается и толщина металла для лопастей сваи, но при этом нужно помнить, что если лопасти выполнены из стали толщиной до 5 мм, пригодны только для легких построек. Если же возводится крупная массивная постройка, то толщина лопастей не должна быть меньше, чем 6 мм.

На основании проведенных исследований грунта выбирается и марка стали изделий:

— при слабой химической агрессивности грунта может использоваться сталь Ст3;

— средняя агрессивность предполагает использование изделий из стали Ст20;

— при сильной агрессивности грунта, подойдут сваи из стали 09Г2С и 30ХМА.

Тип антикоррозионного покрытия

В связи с тем, что сваи будут находиться в агрессивной для металла влажной среде грунта, рекомендовано приобретать изделия с нанесенным на них в заводских условиях защитным покрытием. Кроме этого, очень важно сохранить покрытие в целости при ввинчивании свай, так как оно предохраняет не только саму трубу, находящуюся в грунте, но и ее верх, а также участок, расположенный на границе подземной и надземной части сваи.

Сегодня производители наносят на винтовые сваи различные защитные составы - это может быть холодное или горячее цинкование, полиуретановое, эпоксидное или полимерное покрытие – каждое из них имеет свои характеристики. По проведенным испытаниям разных покрытий были сделаны выводы, что наибольшую эффективность в защите металла показал метод холодного цинкования, полиуретановое и эпоксидное покрытие, а также эмали и грунты, наносимые по ржавчине без предварительной подготовки поверхности, в то время, как горячее цинкование и обычное полимерное покрытие не отличаются высокой прочностью.

Если сваи приобретаются без защитного покрытия, то его необходимо нанести самостоятельно, причем для подземной и надземной части могут быть использованы разные материалы. Но не забывайте, что все серьезные производители обязательно предусматривают антикоррозионную защиту своих изделий. Стало быть, если сваи представляют собой «голый металл», то с очень высокой долей вероятности можно утверждать, что они – кустарного производства. Ну а если так, то кто может гарантировать соответствие и остальных эксплуатационных характеристик?

Кстати, это очень серьезная проблема: мелких кустарных производств винтовых свай – немало, и чаще всего там можно говорить не только о несоблюдении стандартов, но даже и об отсутствии внятных технических условий. Приобретать изделия совершенно непонятного производителя, тем самым «закладывая бомбу замедленного действия» под свой фундамент – вряд ли разумно, даже при супер-привлекательной цене.

Принципы расчета и проектирования свайно-винтового фундамента

Если пользователь читает эту статью, то есть хочет узнать о достоинствах и недостатках свайно-винтового фундамента, то, скорее всего, он «прикидывает» его к своей будущей постройке. А это значит, что ему будет интересно узнать, хотя бы в общих чертах, как производится расчет такого основания, и далее отсюда – на что ему придется ориентироваться при дальнейшем планировании строительства. Предоставим ему такую возможность.

Чтобы при эксплуатации свайно-винтового фундамента не проявлялось характерных недостатков, его нужно правильно рассчитать и спланировать, учитывая все нюансы, о которых говорилось выше. Проектирование любого – это задача для квалифицированных специалистов. Но предварительные «прикидки» для возведения дома можно провести и самостоятельно. Кроме того, предлагаемый алгоритм вполне подойдет для строительства подсобных хозяйственных сооружений или иных легких построек.

Оценка несущей способности сваи

В первую очередь необходимо оценить несущую способность винтовой сваи на конкретном участке под строительство. Как видно из таблицы выше, разброс значений даже для изделия одного типа – весьма большой (например, для СВС-108 – от 5 до 9 тонн). Это, конечно, не подход к делу – необходимо оперировать более точными значениями. Тем более, что в ряде случаев, в зависимости от специфики грунтов, показатели допустимой нагрузки даже могут выходить за границы указанного диапазона в ту или иную сторону.

Любой тип грунта характеризуется своим показателем сопротивления нагрузке, то есть, по сути – несущей способностью. Именно от этого и «пляшут» дальше при расчете допустимой нагрузки на винтовую опору.

Ниже размещен калькулятор, который поможет вычислить несущую способность свай наиболее распространенного модельного ряда СВС, о котором шла речь выше. В программу расчета уже внесены необходимые данные по сопротивлению грунтов на средней глубине расположения винтовой части сваи (порядка 2,5 м), и по «геометрии» различных моделей свай.

И самое сложное в этом вопросе, пожалуй, это правильно «продиагностировать» грунт на участке застройки. От этого, кстати, будет зависеть и поправочный коэффициент, который закладывает эксплуатационный запас прочности опоры.

Самый точный способ – это проведение геологических изыскательских работ: бурение специалистами скважины и точная оценка все слоев грунта. Способ – без недостатков, дает очень точную картину, поэтому поправочный коэффициент – минимален, всего 1,2. Впрочем, недостаток все же есть, и заключается он в чрезмерно высокой стоимости подобных услуг, что в принципе и предопределяет не слишком большую популярность такого подхода.

Второй вариант, также требующий привлечения специалистов, но уже не связанный со слишком высокими финансовыми затратами – это вкручивание опытной (эталонной) сваи. Заключается он в том, что на участке под застройку в грунт вкручивается свая, и в процессе ее прохода через слои ведется мониторинг крутящего момента, прикладываемого к ней. Это дает достаточно объективную картину несущих способностей грунтов. Правда, поправочный коэффициент при этом уже повыше – 1,25.
Наконец, если есть уверенность в своих знаниях и умениях, можно просто выкопать глубокий шурф или пробурить скважину на глубину предполагаемого расположения лопастей винтовых свай. Ну а дальше – взять с этой глубины пробу грунта, классифицировать его по характерным признакам и, пользуясь таблицами, которых в избытке в интернете, узнать расчетное значение его несущей способности. Справитесь? При этом о большой точности оценки речь, безусловно, уже не идет, что сказывается на резком возрастании поправочного коэффициента — до 1,6÷1,7.

В процессе пробного бурения необходимо сразу определиться и необходимой длиной свай. Неправильно выбранная длина труб может привести к проседанию фундамента и разрушению стен дома. Поэтому, рассчитывая длину, опираются на два параметра:

— глубина залегания плотных несущих грунтовых слоев на участке, где планируется стройка;

— рельефность участка, то есть перепады по высоте: в итоге необходимо во всех точках фундамента выйти на общую горизонтальную плоскость.

Строительство собственного дома – дело дорогостоящее и ответственное. Однако многие, кто в теории знаком со сравнительно новыми высокотехнологичными методами, все равно действуют «по старинке» и не спешат разобраться с ними поподробнее. Мы же советуем сначала взвесить все «за» и «против». В этой статье предлагаем разобраться, что же такое свайный фундамент, плюсы и минусы которого разберем по полкам.

Что представляет из себя винтовая свая?

Конструкция представляет из себя металлическую трубу с заостренным винтовым наконечником. Она по принципу бура или штопора вкручивается в землю. Спиральный наконечник своими лопастями надежно закрепляется в грунтовом слое, препятствуя выталкиванию. Промерзание почвы и морозное пучение (увеличение объема земли за счет расширения влаги в холодное время) не влияют на целостность фундамента и изначальное положение дома. Спиральный анкер находится глубже слоев, подвергаемых этим явлениям

Фундамент на сваях. Плюсы и минусы.

Начнем с хорошего и перечислим основные преимущества основания. Плюсы винтовых свай:
Нет необходимости копать длинные и глубокие траншеи по всему периметру дачного участка. Конструкция сваи предполагает ее самостоятельное прохождение сквозь грунтовые слои при помощи спиралевидного наконечника. Некоторые умельцы берутся самостоятельно вкручивать металлические столбы, но рациональнее пользоваться специальной техникой. Тогда свая войдет максимально глубоко, насколько позволяет почва, а не настолько, насколько хватило сил у работников.
Сроки монтажа сводятся к нескольким дням, в среднем – не больше трех рабочих смен на целое свайное поле.
Возможность применения на любых типах местности. Не нужно заранее подготавливать участок, выравнивать и расчищать его, снимать верхний слой почвы. Болотистые, рыхлые, неустойчивые грунты, сложные или насыпные рельефы, холмистость, перепады высот – всё под силу выдержать такому фундаменту.
Стоимость ниже, чем на другие виды оснований, примерно на 30-40%. Из-за перенасыщения рынка продуктом его всегда легко достать, не нужно долго ждать или заказывать заранее.
Установка может проводиться в любое время года и при любых погодных условиях. Спираль легко входит даже в самые промерзшие грунты.
Долгий срок службы и безопасность – высоколегированное сырье (сталь с примесями элементов, повышающие качественные показатели и прочность), обработанное специальными протекторами, способно прослужить более 150 лет.
Сваи можно использовать столько раз, сколько будет необходимо. Их можно демонтировать и применять в новом строительстве.
Согласитесь, если был бы идеальный фундамент без единого недостатка – все выбирали бы только его. Остальные типы перестали бы существовать из-за отсутствия спроса. Поэтому, не будем лукавить, дом на сваях имеет как плюсы, так и минусы:
Из-за большой востребованности появилась масса фирм, продающих сваи за копейки. Как все мы знаем – бесплатный сыр только в мышеловке. Качественная конструкция не может стоить дешево. Высоколегированная сталь и обработка антикоррозийным составом формируют цену сваи. Соответственно, если вы нашли материал за копейки – ни о какой долговечности фундамента речи идти не может. Сварная свая может быть изготовлена дилетантом и лопасти от нее отлетят при погружении в землю. И проверить смонтированную конструкцию уже никак не получится. Выбирайте компании, которые давно «варятся» в своем деле и читайте отзывы реальных владельцев дома на СВ основании.
Каменистый грунт – серьезное препятствие для монтажа. Целостность конструкции металлической трубы может повредиться. Это ускорит коррозию и разительно повлияет на срок службы сваи. Малозаглубленная опора вообще не пригодна для возведения на ней здания.

Отсутствие подвального помещения. С одной стороны, подвал нужен не каждому. С другой – все равно нужно будет потратиться на утепление пола и спрятать цоколь под какой-нибудь декоративный материал. Все системы коммуникаций, которые, как правило, находятся под домом, нужно спрятать от мороза и посторонних глаз.
Таким образом, только исходя из собственных принципов и характеристик участка можно понять, подходит ли вам этот вид основания. Взвесьте плюсы и минусы свайно-винтового фундамента, сравните с другими вариантами и сделайте выбор. Для того, чтобы вы могли сравнить характеристики, свяжитесь с нашими специалистами и уточните стоимость и сроки работ на вашем участке.

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.

5,00/5 (1 оценок)

Вряд ли нужно напоминать о том, как важна при постройке любого здания прочная основа. Слово «фундамент» уже успело стать синонимом базового и незыблемого. Свою нишу среди современных строительных технологий занимает и фундамент на винтовых сваях, несмотря на то, что его часто характеризуют как «спорный».

Выбрать свою позицию в этом споре можно, лишь узнав об особенностях винтовых свай, свойственных им достоинствах и недостатках, расчетных и технологических аспектах возведения. С учетом этой информации будет проще принять решение о целесообразности применения таких опор при возведении своего дома, исходя из проекта, материалов, личных предпочтений и финансовых возможностей.

Дом на сваях – фантазия или реальность?

Следует сразу отметить, что некоторые специалисты в области строительства предпочитают более тяжелые плитные, ленточные или столбчатые фундаменты. Винтовые сваи, по их мнению, уместны лишь при возведении небольших легких построек, хозяйственного или «сезонного» использования – дач, к примеру.

В то же время, целые населенные пункты существуют «на сваях», и срок эксплуатации этих жилых объектов насчитывает десятилетия. При этом речь идет не о дачных домиках, а о весьма крупных постройках. Выходит, проверку временем такие фундаменты уже прошли.

Да, строить на винтовых сваях каменный двухэтажный дом, с тяжелой крышей, хотя и возможно, но не целесообразно – для него лучше взять более прочный фундамент. А вот деревянные и с облегченной кровлей будут неплохо чувствовать себя на основании из свай.

Свайно-винтовой фундамент практически вне конкуренции, в тех случаях, когда строить дом планируется на пересеченной местности или участке, подверженном весенним паводкам.

Аналогичные конструкции применялись не одно столетие. Разница лишь в том, что в качестве свай использовали особо обработанные бревна. Опоры укрепляли в грунте, вбивая их. На заре XIX века началось внедрение технологии ввинчивания опор.

Новый виток популярности свайных фундаментов пришелся на век двадцатый – появились новые строительные машины, способные обеспечить быстрое точное позиционирование и вбивание свай. А в 50-х годах повсеместно стали применять оборудование для ввинчивания – это способствовало росту числа свайных фундаментов, как промышленного, так и индивидуально-жилищного назначения.

Еще одним несомненным аргументом в пользу винтовых свай следует считать широчайшее их применение в строительстве военных объектов – там фундаменты зарекомендовали себя, как надежные и долговечные, способные эксплуатироваться в условиях вечной мерзлоты, на влажных и склонных к вспучиванию почвах.

Достоинства и недостатки

Сегодня строители в самых разных уголках мира применяют винтовые сваи для обустройства фундаментов. Почему?

Даже относительно беглый список их преимуществ выглядит внушительно:

отсутствие ограничений в виде климата или типа почв – винтовые сваи могут применяться на заболоченных территориях или в условиях вечной мерзлоты;
стабильность при промерзании почвы – свайный фундамент не склонен вспучиваться при низких температурах;
независимость от уровня прохождения грунтовых вод – при укладке учитывать этот показатель не требуется;
исключение трудностей, связанных со сложным рельефом местности – винтовой фундамент в этом случае более чем уместен;
возможность монтажа в любое время года, без потерь в прочности – наконечники винтовых свай погружаются на глубину, где грунт не подвержен температурным колебаниям;

высокая скорость возведения – слаженно работающая бригада мастеров может подготовить основание под дом средней площади в течение одного рабочего дня – что недостижимо для любого другого фундамента. Это, впрочем, справедливо при условии отсутствия твердых вкраплений в почве и наличии специального оборудования. Еще один «плюс» – сразу после установки свай можно устраивать обвязку и строить стены. Для сравнения, возведя железобетонную основу, придется подождать, пока материал схватится и наберет прочность;

допустимость самостоятельной установки – да, наличие техники и привлечение профессионалов ускорят процесс, но при ограниченных финансовых возможностях или отсутствии в зоне досягаемости фирм, оказывающих подобные услуги, все можно сделать своими руками, найдя нескольких помощников;

отсутствие необходимости в подготовке стройплощадки – ее не нужно выравнивать, не требуются котлован и опалубка. Значит, удастся избежать вывоза с участка мусора и выбранного грунта и, следовательно, сэкономить и время, и деньги;
экономичность – свайно-винтовая конструкция стоит на 30-40% дешевле бетонной. А поскольку фундамент – это один из наиболее дорогих элементов будущей постройки, значительно подешевеет и общая смета;
долговечность – винтовые сваи, установленные с соблюдением всех технологических правил, обеспечат стабильность основания на многие десятилетия вперед;
невысокие требования к гидроизоляции фундамента – свайная основа не всасывает влагу из грунта, соответственно не «снабжает» ею пол и стены дома;
доступ к коммуникациям в ходе монтажа фундамента — проектировать, укладывать и корректировать схему расположения инженерных сетей можно, даже когда свайное поле уже готово;

простота в обеспечении нужного микроклимата в доме – теплоизолированное со всех сторон основание создаст пространство под полом, не впитывающее холод из почвы. А в некоторых ситуациях сваи позволяют получить подобие цокольного этажа без дополнительной выборки грунта.

Однако все это справедливо для свайного фундамента лишь при следующих условиях:

применение качественных материалов;
следование строительным нормам при расчете и возведении;
учет особенностей местности.

Сваи, изготовленные «где-то там» и установленные «как-то так» могут лишить фундамент дома многих преимуществ. Что еще хуже, в этом случае склонны проявлять себя недостатки, среди которых:

сложность возведения, вплоть до технической невозможности, на каменистых или скалистых почвах – причина очевидна;
необходимость точного расчета предельной нагрузки на фундамент – ее превышение может привести к перекосу обвязки и появлению трещин в стенах дома;
потребность в надежной системе водоотведения – влага должна своевременно удаляться от свай. Впрочем, нужна при любом типе фундамента;

влияние коррозии на прочность винтовых свай – заводские имеют антикоррозийное покрытие. Однако агрессивная химическая среда некоторых грунтов вносит в эксплуатацию свои коррективы. Поэтому винтовые опоры нежелательно устанавливать близ электрифицированных железнодорожных полотен, электроподстанций и линий под напряжением, базовых сотовых станций, подземных шахт и карьеров. Для этих участков свойственно распространение в грунте блуждающих токов, которые ускоряют коррозию. Строго запрещено использовать сваи в качестве заземляющего контура постройки;
ограниченная несущая способность – это касается любых свайных труб, имеющихся в продаже. Впрочем, для малоэтажного объекта это не помеха, вес такого дома вряд ли превысит лимит;
несколько урезанная версия цокольного этажа или погреба – для получения полногабаритного подвала потребуется иной проект и особая выборка грунта;
некоторые сложности при возведении пристроек к уже имеющемуся дому – в этом случае точки ввинчивания отдельных свай будут располагаться близко к стенам старой постройки. Решить эту проблему поможет применение специальной техники.

Отдельно следует выделить еще один момент, связанный не с особенностями винтовых свай, а со склонностью непорядочных псевдоспециалистов наживаться на заказах по постройке фундамента. Относительная простота установки винтовых свай привлекает к таким заказам множество самопровозглашенных «профессионалов» и просто нечестных людей. В таких случаях отсутствие контроля заказчика может привести к печальным последствиям. Поэтому, нужно без колебания отказываться от услуг бригады, заметив, к примеру, что:

после вкручивания полость свайной трубы не заливают бетоном перед тем, как наварить на верхний срез оголовок – это недопустимо, поскольку ведет к ускоренной коррозии опор;
сваи не вкручиваются на расчетную глубину – это можно обнаружить, лишь непрерывно наблюдая за процессом. Иначе горе-мастера просто отрежут излишек сверху и будут продолжать работу, как ни в чем не бывало. Это грубое нарушение, вызывающее перекос фундамента и уменьшение ее несущей способности;
подгонка свай по высоте производится вращением их в направлении, противоположном вкручиванию – такая опора может считаться «выключенной» из общей несущей системы, а фундамент – заранее не соответствующим расчетным нагрузкам.

Не допустить такого при строительстве своего дома можно, выбрав один из следующих вариантов:

отдавая предпочтение солидной фирме с хорошей репутацией и примерами качественно выполненных работ;
контролируя каждый этап ввинчивания всех опор, не выпуская ничего из вида. Ну а что бы знать, куда смотреть – предварительно ознакомиться хотя бы с азами рекомендуемой технологии;
вкручивая винтовые сваи своими силами – примечание к предыдущему пункту актуально и здесь.

Помимо соблюдения технологии, свести к минимуму недостатки свайно-винтового фундамента поможет правильный выбор материала, а также расчет конструкции с учетом нагрузок и возможностей применения свай.

Типы винтовых свай

Разнообразие выпускаемых винтовых свай может служить косвенным подтверждением их популярности. Будущие опоры могут отличаться типоразмером, сферой применения, особенностями технологии установки.

Такое разнообразие очень удобно не только для применения на разных почвах. Несколько типов винтовых свай могут быть использованы в пределах одного здания – в тех случаях, когда имеются зоны с повышенной нагрузкой. Так что такое основание можно назвать «гибким» – с точки зрения возможности точной подгонки к неоднородному весу здания, увеличивающей запас прочности и срок службы дома.

Итак, винтовые сваи можно дифференцировать по таким признакам:

базовое назначение;
диаметр;
толщина стенок трубы;
несущая способность;
количество и размер лопастей;
тип наконечника;
марка стали;
разновидность антикоррозийного покрытия.

Все параметры требуется учитывать, ориентируясь на то, что опоры должны оптимально работать на участке с определенным типом почвы. Как? Вот об этом далее и пойдет речь.

Типы свай, исходя из сферы применения

На рисунке представлены четыре базовых разновидности – внешнее различие между ними очевидно.

а) – широколопастные сваи с одной лопастью, расположенной на наконечнике трубы. Этот тип чаще всего используют при возведении частных домов – ведь он подходит для большинства типов почвы. Изделие имеет ограничение по нагрузке, поэтому основная сфера применения – легкие хозпостройки и одноэтажные деревянные или каркасные дома. Хотя, при оптимальном подборе диаметра лопасти и общего числа опор, фундамент может выдержать и газосиликатные стены;
б) – усиленные сваи с двумя лопастями, расположенными на разной высоте трубы. Они обладают высокой несущей способностью, стойкостью к усадке и вырывающему усилию. Фундамент на основе таких свай способен выдержать двухэтажный дом. Ограничивает применение винтовых свай такого типа в индивидуальном строительстве то, что ввинчивать их можно только с участием спецтехники;
в) – узколопастные сваи, наконечники которых напоминают шуруп. Это особый тип, разработанный для ввинчивания в каменистую почву;
г) – специализированные свайные трубы, назначение которых – обустройство опор в условиях вечной мерзлоты. Методика установки отличается от всех прочих типов, поэтому в частном строительстве такие сваи не применяются.

Когда говорят о свайном фундаменте в индивидуальных домах, чаще всего подразумевают первый, самый простой и универсальный тип. Далее речь по большей части пойдет именно о широколопастных сваях с одной лопастью

Типоразмеры винтовых свай для фундамента

Основным числовым параметром, определяющим типоразмер, является диаметр трубы винтовой сваи – его величина варьируется от 57 до 133 мм. От него непосредственно зависит диаметр лопастей. На что влияет последний? Его увеличение ведет к росту несущей способности.

СВС-57. Число 57 – это диаметр трубы в мм. Диаметр лопасти – 150 мм. Это самая тонкая труба, с соответствующей несущей способностью – она выдержит лишь 800 кг. Свая не предназначена для фундаментов. Однако она неплохо поработает в качестве столбов для забора и ворот, свободно пропускающих порывы ветра – сетки-рабицы или нечастого штакетника. Для этого обычно берут трубы длиной 4 метра: два метра ввинчивают в грунт, два – оставляют на высоту ограды;

СВС-76. Диаметр трубы и лопасти – 76 и 200 мм соответственно. Одна свая может выдержать 3 тонны. Применяют СВС-76 также для ограждений, но – более прочных, призванных выдерживать ветровую нагрузку (защищающих от порывов) – заборов выполненных из частого штакетника, профнастила или поликарбоната. Оптимальные длина и глубина ввинчивания аналогичны предыдущему типоразмеру;

СВС-89. Диаметр трубы и лопасти – 89 и 250 мм. Выдерживаемая нагрузка 4-5 тонн. Основная сфера применения – легкие хозяйственные постройки, гаражи с каркасными стенами, декоративные беседки. Также могут выдержать пристройку-веранду, либо сыграть роль добавочных опор – в тех случаях, если в доме установлена печь, камин или другое тяжелое оборудование;

СВС-108. Диаметр трубы и лопасти – 108 и 300 мм. Выдерживаемая нагрузка 5–9 тонн. Применяются для создания полноценного фундамента для нетяжелого дома – каркасного или из бруса . Успешно работает в условиях болотистых и торфяных грунтов;

СВС-133. Диаметр трубы и лопасти – 133 и 355 мм. Декларируемая производителем несущая способность – до 14 тонн (в зависимости от грунта). Сфера применения – установка свайного поля под тяжелый дом с газосиликатными или даже кирпичными стенами. Если грунт обладает высокой несущей способностью (песчаные или глинистые почвы), допустима установка монолитного бетонного ростверка или бетонной стяжки первого этажа.

Количество лопастей

Как следует из иллюстрации выше, однолопастные и многолопастные сваи заметно отличаются внешне. Есть ли принципиальная разница в сферах их применения?

Популярность однолопастных винтовых свай велика и, казалось бы, оправдана. В целом они неплохо работают на участках, где несущая способность грунта высока. Однако даже там такие сваи, особенно со сварными наконечниками, могут быть «сорваны с лопасти» при пиковой нагрузке. В итоге опора станет нерабочей, что скажется на целостности обвязки.

Многолопастные сваи успешно работают в условиях грунтов различного типа, в том числе и слабых. Они устойчивы к различным механическим воздействиям – вдавливающим, перпендикулярным или вырывающим.

Помимо этого, увеличение количества лопастей позволяет применять винтовые сваи меньшего диаметра (при достаточной толщине стенки) без потери несущей способности. Расположение лопастей на стволе обусловлено соображениями максимально эффективной удерживающей способности. Расстояние, на которое разнесены лопасти, и угол их наклона определяется индивидуально – оно должно соответствовать расположению и типу слоев грунта на участке, где планируется строительство.

Типы наконечников

Здесь все довольно линейно – в продаже имеются более дорогие и надежные винтовые сваи с литыми наконечниками и демократичные цене изделиями с наконечниками сварного типа.

Первые имеют ряд преимуществ:

отсутствие деформаций при ввинчивании;
возможность применения в условиях вечной мерзлоты;
допустимость установки при наличии в почве твердых включений – естественного или техногенного характера.

Сталкиваясь с препятствием, литой наконечник не изменяет форму, а напротив, может разрушить препятствие.

Сваи, конус на конце которых образован при помощи сварного шва, отличаются неровностью качественных характеристик – они могут зависеть от марки стали, толщины трубы и качества самого изделия. Но если постройка не столь ответственная и почвы относительно мягкие – то есть смысл при выборе руководствоваться ценой.

Немного об оголовках

Некоторые винтовые сваи, имеющиеся в продаже, уже оснащены наваренными монтажно-технологическими оголовками. Естественно, это сказывается на стоимости – с таким «дополнением» обойдется дороже.

При этом наличие заводского оголовка пригодится лишь тем, кто планирует собирать на сваях деревянный дом. В других случаях присутствие оголовка роли не играет. Для установки ростверка он не требуется – обвязку просто приваривают к свае. Не принципиально его наличие и при завинчивании – ручную установку производят с помощью специальных отверстий в трубе, на процесс механизированного ввинчивания оголовок тоже не влияет.

Конструктивные особенности этого опционального элемента и размеры для сваи СВС-108 показаны на рисунке.

Толщина и марка стали

Винтовые сваи могут отличаться не только диаметром, но и толщиной стенки трубы. Можно выделить три основных типа:

с тонкими стенками – толщина стали до 3,5 мм;
со средними стенками – толщина лежит в диапазоне от 3,5 до 6 мм;
толстостенные сваи – стенки трубы от 6 мм.

Игнорировать этот параметр при выборе не стоит. Он находится в прямой зависимости от состава грунта (в частности, степени агрессивности почвы) и уровня загруженности фундамента. Поэтому определяться с толщиной можно только после произведений всех необходимых расчетов. Желательно также взять пробы почвы и оценить, насколько она склонна провоцировать коррозию. Эта информация пригодится и при выборе марки стали.

С толщиной лопастей все проще. Учитывать нужно, главным образом, тяжесть будущего здания – лопасти толщиной до 5 мм. годятся лишь для легких домиков и хозпостроек, более внушительное строение потребует минимум 6 мм. толщины.

Марка стали, как уже отмечалось, выбирается исходя из химических свойств почвы. Основные рекомендации здесь следующие:

при низкой химической активности грунта разумно использовать сталь марки Ст3;
при средних показателях агрессивности подойдут сваи из стали Ст20;
химически активные почвы требуют применения легированных сталей 09Г2С и 30ХМА.

Тип антикоррозийного покрытия

Любой грунт, независимо от состава, склонен воздействовать на металл, вызывая коррозию. Поэтому заводские винтовые сваи всегда снабжают защитным покрытием.

При ввинчивании желательно не повреждать антикоррозийный слой – как на участке трубы, который уйдет под землю, так и в верхней части. Это – еще одна причина отдать предпочтение хорошей бригаде мастеров. Если же планируется создавать свайный фундамент самостоятельно, то стоит быть аккуратнее при транспортировке и установке опор.

Для защиты винтовых свай от коррозии сегодня применяют множество различных составов и методик их нанесения: цинкование — холодное и горячее, покрытие из полиуретана, эпоксидных или полимерных красок.

У каждого типа защиты есть свои плюсы и минусы, однако опыт применения показывает, что наиболее эффективны:

оцинковка холодным методом;
полиуретановая краска;
эпоксидное покрытие;

Горячее цинкование и полимерная защита отличаются меньшей прочностью.

Купив сваи без антикоррозийного покрытия, его можно и нужно нанести самостоятельно. При этом не воспрещается использовать разные составы и методики для защиты надземной и подземной части трубы.

Однако не стоит игнорировать тот факт, что любое серьезное предприятие выпускает винтовые сваи с защитным слоем по умолчанию. Выходит, источником «голой» продукции практически на 100% является недобросовестный производитель. В связи с этим возникает вопрос – а можно ли доверять всем прочим обещанным характеристикам таких свай?

Тем более что маленьких фирм, изготавливающих откровенно кустарную продукцию, множество. На их производственных площадках можно столкнуться не только с игнорированием стандартов, но и с отсутствием необходимого оборудования и оснастки. Вверять таким изготовителям долговечность и качество своего фундамента не запрещено, да цена, порой, уж очень манит. Но стоит ли?

Пример расчета фундамента

Перед тем, как приступить к расчету количества винтовых свай, необходимо уяснить ряд норм и произвести некоторые подготовительные выкладки. Итак, потребуется:

определение минимального расстояния между опорами (шага);
расчет общего веса постройки;
внесение поправок на снеговую и ветровую нагрузку.

Минимально допустимое значение шага винтовых свай составляет 1,7 метров в средней полосе России. Помимо этого, между каждой близлежащей парой свай должно оставаться не менее полуметра неповрежденного верхнего грунтового слоя – в противном случае может деформироваться фундамент.

Исключениями из этого правила являются пучки свай под участками дома, где имеются источники сосредоточенной нагрузки – печь, газовый котел.

Если верхний слой грунта слабо деформируется при завинчивании, то требования к шагу также можно смягчить. Например, если почва ввиду близости водоема покрыта минеральными отложениями, можно располагать сваи через каждые 1,5 метра.

2 метра – для построек из кирпича;
2,5 метра – для блочных домов разных типов – газобетонных, шлакоблочных, пазогребневоблочных (ПГБ);
3 метра – для самых легких строений из бруса, а также щитовых или каркасных домов.

В случае с весом дома тоже ничего изобретать не нужно, достаточно знать удельный вес материалов всех элементов постройки – стен, кровли, перекрытий, а также стандартную эксплуатационную нагрузку. А теперь по порядку:

Стены :

каркасно-панельные, толщина которых ее превышает 150 мм — имеют удельный вес 30–50 кг/кв.м;
из бревен или бруса 70–100 кг/кв.м;
газобетонные, из опилкобетона или пазогребневых блоков 300–600 кг/кв.м в зависимости от толщины;
стены из кирпичной кладки в зависимости от толщины 500-900 кг/кв.м., для пустотелого кирпича и 200 –100 кг/кв.м для полнотелого.

Кровля :

из стального листа 20–30 кг/кв. м;
с рубероидным покрытием 30 –50 кг/кв. м;
шиферная 40 – 50 кг/кв. м.

Перекрытия :

чердачные, деревянные, с утеплителем плотностью до 200 кг/куб. м. 70–100 кг/кв. м.;
цокольные, деревянные с аналогичной теплизооляцией 70–100 кг/кв. м.;
из пустотелых плит 350 кг/кв. м.;
из железобетона 500 кг/кв. м.

Кроме этого имеются небольшие, но требующие учета нагрузки, возникающие в ходе эксплуатации дома – это вес мебели и бытовой техники, а также живущих в здании людей. Это значение принимают равным 100 кг/кв. м.

Чтобы узнать общий вес дома достаточно сложить удельные веса элементов, из которых оно состоит, и умножить на общую площадь. Например, для бани из бревен площадью 4х6 кв. м. с террасным помещением 2х3 кв.м. общая весовая нагрузка составит около 10 тонн. Вот какая она «легкая» на деле, эта постройка.

Вес зимних осадков (снега) следует принимать, исходя из географического расположения участка:

для Черноземья и областей, расположенных южнее – 50 кг/кв. м.;
в средней полосе России – 100 кг/кв. м.;
от широты, соответствующей Новгороду, до архангельской – 150 кг/кв. м.;
в областях севернее Архангельска – 200 кг/кв. м.;
для Сибири, до широты, соответствующей Новороссийску – 100 кг/кв. м.;
севернее Новороссийска – 200 кг/кв. м.

Это, следует напомнить, удельные значения. Получить полную снеговую нагрузку на дом можно, умножив выбранное число на общую площадь.

h – высота постройки от коньковой доски крыши до уровня почвы;
S – общая площадь дома в квадратных метрах.

Рассчитанные значения ветровой и снеговой нагрузки нужно умножить на коэффициент, равный:

1,3 – для одноэтажного дома;
2 – для двухэтажной постройки.

Теперь настало время собрать или свести веса здания, снега и ветра. В качестве примера – та самая баня, 4х6 кв. м, высотой 2,4 метра, без чердачного помещения – для нее «собранный» вес составит 17 тонн.

И вот, наконец, предстоит рассчитать количество свай фундамента – именно для этого и потребуются полученные 17 тонн. Для начала необходимо принять, что каждая винтовая свая опирается только на расширение внизу, образованное лопастью (пятку). Для расчета можно использовать такой алгоритм:

Шаг 1. Примерное определение площади, приходящейся на одну опору

Баня 4х6 с террасой 2х3 дают в сумме 30 квадратных метров площади. Минимальный шаг – 1,7 метра, каждая свайная труба должна выдержать 0,85х0,85 (квадрат половины шага) = 0,7224 кв. м.

Шаг 2. Внесение поправок для угловых опор

Полученное значение не годится для свай, расположенных по углам и периметру, ведь «соседок» снаружи у них нет. Учесть этот факт поможет поправочный коэффициент. Для зданий простой формы его можно получить, составив отношение длинной стороны постройки к короткой, в данном случае – 6/4= 1,5.

Такие образом, сваи в углах и вдоль периметра будут нести 0,7225х1,5 = 1,08375 кв.м.

Шаг 3. Определение максимального количества свай и нагрузки на каждую из них

Исходя из площади бани, потребуется 30/1,08375 = 27,68, с округлением – 28 винтовых свай. Ровно столько опор можно разместить под строением такой площади без взаимного ослабления несущей способности фундамента. Но это – именно максимум, не стоит забывать, что баня – легкая, всего 17 тонн. Каждая свая будет нести всего 17/28 = 0,607 тонн.

Шаг 4. Выбор типоразмера

Теперь пришло время обратиться к ТУ, и узнать, какая труба при условии 3 – 5 метровой длины выдержит не 0,606 тонн, а удвоенную нагрузку 0,607х2 = 1,214 тонн. Почему двойную? Дело в том, что нужно иметь в виду неравномерное давление вспучивающегося слоя грунта сбоку сваи.
Итак, нужная марка определена – это сварная свая диаметром 108 мм. Диаметр ее пяты (она же лопасть) составляет 300 мм. Теперь можно подсчитывать минимальное количество.

Шаг 5. Определение минимального количества свай

Для этого нужно общий собранный вес в килограммах разделить на несущую способность грунта (для заданного типа она составляет 2,5 кг/кв. см, в общем случае несложно подобрать значение для любых почвы из таблицы). 17000/2,5 = 6800 кв.см.

Пята диаметром 300 мм имеет несущую площадь 706 кв. см., т.е. 17000 смогут надежно опереться на 10 свай и более.

Шаг 6. Уточнение числа свай с учетом плана постройки

Теперь потребуется объединить теорию и практику, соотнеся расчеты с планом здания и учтя особенности топологии опор.

все углы здания – внешние и внутренние, нуждаются в опорах. С учетом террасы получается 8 свай;
центр бани тоже требует поддержки, а поскольку там планируется устанавливать печь – то нужен пучок из 4 труб. Итак, опор уже 12;
даже короткие стены длиннее максимального шага для деревянной постройки, как отмечалось ранее, он составляет 3 метра. А это значит, что еще по одной свае потребуется в середине двух боковых и длинной задней стороны фундамента. Итого 15 штук;
осталось добавить одну опору в центр передней стены террасы. Теперь их 16. В части здания, близ пристройки расстояние между сваями вышло 1,5 метра. Это чуть меньше допустимого, но можно оставит все как есть, если баню планируется строить на песчаном грунте близ водоема. Если почва имеет склонность раздаваться в стороны, то могла бы потребоваться корректировка плана террасы;
итог – 17 тонн нагрузки призваны нести 16 свай фундамента. Одна СВС-108 в слабонесущем грунте рассчитана на 2,1 тонны. Исходя из плана, она понесет всего 17 т/16 = 1,0625 тонн. Таким образом, одну сваю можно считать запасной, с ее приобретением можно повременить.

Шаг 7. Проверочные выкладки

Они заключаются в определение, насколько полученное значение попадает в «вилку» количества винтовых свай – правильно ли найден компромисс между допустимым расстоянием между сваями и нагрузкой на грунт и сами опоры.

Как это узнать? Нужно перемножить максимальное и минимальное число свай, поле чего извлечь из полученного значения квадратный корень.

Итак: 28х10 = 280, корень из 280 = 16,73. Результат практически равен итоговому расчетному – оптимальное количество подобрано корректно.

Конечно, расчет фундамента может оказаться сложнее. Однако принцип останется тем же: сверяясь со средним геометрическим максимального и минимального значений, подобрать такие опоры, чтобы суммарная весовая нагрузка не превышала 0,4–0,6 от предельной для грунта и винтовых свай.

Весь процесс установки винтовых свай можно свести к нескольким этапам.

Шаг 1. Подготовительные действия

Сюда входит покрытие свайных труб износостойким грунтом, подходящим для работы по металлу. Нанести нужно два слоя, второй – строго после того, как высохнет первый. Время сушки – согласно инструкции к применяемой грунтовке.

Этап не очевиден, однако его игнорирование приведет к постепенному снижению несущей способности фундамента. Она может упасть ниже нормы через 15–20 лет – в условиях химически нейтральных почв и через 10–12 лет – в закисленном или, напротив, щелочном грунте.

Шаг 2. Установка первой сваи

Начать следует с одной из угловых опор. Какой именно – подскажет рельеф местности – нужно выбрать угол, где грунт поднимается выше остальных.

Сваю завинчивают на положенную глубину и обрезают максимально точно – ведь ей предстоит стать реперной для остальных.

Шаг 3. Монтаж оставшихся опор

Его следует производить в следующей последовательности:

Винтовая свая, расположенная по диагонали к реперной.
Оставшиеся угловые, начиная от более высоких точек грунта к низким.
Опоры, расположенные по периметру, также от высших к низшим.
Центральный пучок винтовых свай.
Внутренние опоры – если предусмотрены планом.

Точно обрезать сваи по первой поможет . По точности он намного превосходит уровень из самого жесткого шнура. Последний уже на 4-х метровой длине провиснет, как минимум, на 3 мм.

Казалось бы, лазерный уровень способен обеспечит большую точность. Но в реальности не все так радужно. Во-первых, промежуточные опоры станут препятствием для луча. А во-вторых – при установке мастера могут уронить треногу с уровнем, и прибор придется настраивать заново. Сделав это при отсутствии дополнительных контрольных точек на специальных опорах или уже настроенного второго нивелира, можно получить довольно низкую точность, меньшую, чем у гидроуровня.

Свайно-винтовой фундамент не предполагает установки связей по диагонали. На прочности основания их наличие никак не скажется, а затраты материала увеличатся.

Ростверк способствует росту устойчивости фундамента к нагрузкам, действующим в вертикальном и горизонтальном направлении. В этом, кстати, не нуждаются дома, выполненные целиком из дерева. Они и сами по себе способны сопротивляться деформации, такую деревянную коробку можно просто поставить на подготовленный свайный фундамент. Дерево – достаточно упругий материал и внутренние нагрузки просто распределятся внутри бревенчатой или дощатой конструкции.
На иллюстрации представлены четыре распространенных типа ростверков. Первые два типа слева универсальны и практически идентичны. Разница лишь в типе металлического профиля ребер жесткости – двутавр у первого и швеллер у второго. Как отмечалось ранее, профильную балку приваривают прямо к винтовой свае, без оголовка.
Следующая позиция на рисунке (третья слева) иллюстрирует крепление к сваям дома из бруса, каркасной или щитовой «коробки». Здесь ростверк, как уже было сказано, не требуется, зато нашлось применение оголовку.
Крайний правый тип крепления разумнее назвать не свайно-винтовым, это, скорее, ленточное бетонное основание, поддерживаемое свайными опорами. Оно уместно в условиях торфяных, болотистых и прочих, склонных к «оползанию» грунтов.
Обязательная заливка свай бетоном здесь осуществляется по особенной методике. Ей предшествует установка внутрь свайной трубы арматурного каркаса. Для каждой опоры заранее готовят свой котлован. Оголовки не выступают над грунтом, а погружаются ниже уровня почвы на величину заливки ленточного фундамента из бетона.
Винтовые сваи, призванные поддерживать бетонную ленту, должны иметь особую конструкцию – такие изделия называют бурозабивными. Отличается и технология их установки – 2/3 длины ввинчивается, а остаток забивается до нужного уровня.
Нижний конец бурозабивных свай медленно, но верно подвергается коррозии. Однако поскольку активный грунт вступает в химическую реакцию с бетоном и металлом внутренней арматуры, на месте истончившегося наконечника образуется внушительное уплотнение из гидроокислов. Эта крупная «пята» не растворяется грунтовыми водами и обеспечивает отличную поддержку дома.

Отдельное внимание стоит уделить бревенчатым домам. Казалось бы, брус, доски или бревна – все это дерево. Однако бревенчатый сруб воспринимает нагрузки не так, как настил из досок или бруса, поэтому их механическое соединение недопустимо.
Поэтому здесь потребуется ростверк из швеллера, причем на винтовые сваи, которые непосредственно будут нести бревенчатые стены необходимо приварить тройной швеллер с подкосами, который создаст подобие крупного оголовка. Это наглядно отражено на иллюстрации.
Для такого ростверка понадобится швеллер №8, с высотой профиля 80 мм. Крепежные отверстия в полках швеллеров заранее вырезают при помощи сварки или сверлят. Крепление осуществляется скобами или шпильками с резьбой – обычно требуются отверстия диаметром 20–30 мм., через каждые 600 –1200 мм. Пустоты между бревнами и настилом забивают волокнистым материалом типа пакли и закрывают плинтусами.
Видео: Недостатки свайно-винтовых фундаментов, которых могло не быть

Итак, свайно-винтовой фундамент, возможно, не так уж прост в установке, да и затрат он все же потребует. Однако те, кому не совсем чужды предварительные расчеты и элементарная аккуратность в работе, могут, учтя ряд нюансов, получить надежное и недорогое основание для дома. А для небольших построек, типа той же бани, такой фундамент и вовсе идеальный вариант.
В рубрике | с метками |