Винтовой фундамент плюсы и минусы. Фундамент на винтовых сваях: плюсы и минусы

13.02.2023

Свайный фундамент под дом представляет собой конструкцию из отдельно стоящих опор, связанных в единое целое ростверком. Строительство на сваях стало достаточно распространенным явлением, на рынке представлено большое количество предложений по низкой цене. Но чтобы в будущем у жильцов не возникло серьезных неприятностей, необходимо тщательно взвесить все плюсы и минусы свайного фундамента.

Существует несколько разновидностей, отличающихся по способу устройства и используемым материалам. Классификация приведена в п.6 . Подробно стоит рассмотреть несколько самых распространенных вариантов:

забивные;
набивные;
буронабивные;
винтовые.

Забивные сваи изготавливаются из железобетона. Для их установки потребуется специальная техника. При работе оказывается серьезное воздействие на грунты, поэтому такие элементы не используют вблизи существующих зданий: это может привести к их повреждению.

Фундамент на забивных сваях

Для изготовления набивной сваи потребуется сделать скважину, которую после заливают бетоном. Способ устройства буронабивного фундамента не имеет принципиальных отличий. Разница лишь в том, что бурение и бетонирование тесно связаны между собой и выполняются одной установкой.

Наиболее распространенным вариантом для частного домостроения стали винтовые сваи. Они изготавливаются на заводе из металла и уже готовыми привозятся на стройку.

Фундамент на винтовых сваях

Каждый тип свай имеет свои плюсы и минусы, но большинство преимуществ и недостатков схожи.

Плюсы свайных фундаментов под дом

Достоинствами такой конструкции становятся следующие свойства:

Универсальность использования. Сваи подходят для большинства видов грунтов, отличаться будет лишь необходимые длина и сечение элементов. Их можно использовать и на болотистой местности, и при пучинистых основаниях, которые доставляют большое количество проблем строителям. Также сваи станут отличным вариантом при больших перепадах высот на участке.
Еще один плюс свайных фундаментов - высокая надежность. При грамотном расчете и соблюдении технологии монтажа при эксплуатации не возникнет проблем.
Малая трудоемкость. Нет необходимости в разработке грунта, отрывке котлованов или траншей. Набивные и буронабивные сваи изготавливаются прямо на строительной площадке, что снижает затраты на транспортировку и выгрузку материалов. Винтовые сваи сравнительно легкие и не требуют сложного монтажа. Самым невыгодным вариантом в плане трудоемкости станут забивные элементы.
Высокая скорость работ. Этот плюс относится только к винтовым металлическим опорам под дом. При их установке нет необходимости выжидать время на твердение бетона. Сам процесс монтажа также не займет много времени.
Низкая стоимость. Эффект особенно заметен при строительстве на грунтах с плохими характеристиками. Свайный фундамент под дом на болотистой местности позволит избежать необходимости производить замену грунта, понижать уровень вод в почве, устраивать дренаж и мощную гидроизоляцию.

Важно! При изготовлении свай из бетона уровень грунтовых вод придется понизить на время проведения фундаментных работ.

Возможность выполнения работ в любое время года. Относится к металлическим винтовым опорам.

Плюсы свайного фундамента помогают решить вопрос с возведением домов на сложных основаниях.

Минусы свайных опор

Недостатки такого варианта немногочисленны, но стоят внимания. При выборе опорных конструкций по дом важно учесть следующие моменты:

Сваи, популярные в частном строительстве, не обладают высокой несущей способностью. В большинстве случаев на них нельзя построить кирпичный дом. Они станут оптимальным вариантом для каркасного или деревянного здания высотой в 2 этажа. Многие строительные компании не выполняют установку элементов диаметром больше 133 мм, которые нужны для массивного дома.
При неправильном расчете возникает большая вероятность неравномерных осадок и появления трещин на стенах дома. Из-за этого минуса свайные фундаменты лучше доверить профессионалам.
Отсутствие подвала или технического подполья. Могут возникнуть сложности с прокладкой коммуникаций и утеплением пола первого этажа. Этим вопросам стоит уделить особое внимание.
Не используется при скалистых грунтах.

Самые серьезные минусы свайного фундамента можно устранить. Сделать это смогут опытный проектировщик и строитель.

Проектирование

Чтобы предотвратить перечисленные ранее минусы, стоит сделать подробный расчет опорной части здания, который состоит из нескольких этапов:

Инженерно-геологические исследования. Позволяют получить полную информацию о характеристиках почвы. Они станут основной частью исходных данных для будущего расчета.
от всех конструкций дома.
Расчет сечения свай, их длины и расстояния между отдельными элементами, выполненный по .

Совет! Сделать приблизительный расчет можно и самостоятельно. Это позволит сэкономить на проектировании.

Свайный фундамент станет выгодным и простым вариантом для частного строительства. Но, чтобы результат оправдал ожидания, нужно внимательно подойти к вопросу подготовки (выбору исполнителя работ, расчету несущей способности и контролю качества элементов и материалов).

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

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.

Фундамент – основа любого сооружения. Свайно-винтовой его вариант часто применяется застройщиками при строительстве загородных коттеджей и домов. Особенно эта технология актуальна для северных широт и в местностях со слабой несущей способностью грунта.

Качественно возведенный свайный фундамент, плюсы и минусы которого следует учитывать при строительстве, позволяет создавать долговечные постройки, не боящиеся подтоплений. Проводимые работы отличаются достаточной простотой и выполняются в любой сезон года.

Свайно-винтовой фундамент: назначение, типы, используемые материалы

В сложных грунтах рекомендуется использовтаь сваи

Свайно-винтовое основание для возведения постройки будет оптимальным вариантом на участках с влажным, неустойчивым грунтом и сложной рельефностью.

Но из-за своей несущей способности самыми распространенными конструкциями на нем являются каркасные, деревянные дома, небольшие сооружения из камня (пористого), пустотелого кирпича, заборы.

Винтовые сваи имеют спиралевидные шнеки

Технология работ следующая:

в поверхность грунта закручиваются заостренные, металлические трубы с лопастями на концах (спиралевидными шнеками);
оставшаяся на поверхности часть выгоняется до нужной высоты под один уровень;
конструктивные элементы связываются между собой: выполняется объединение ростверком.

Опоры требуется погружать в грунт на глубину от 1,5 до 7 м. Необходимая их высота достигается наращиванием. Они выдерживают нагрузки от 2,5 до 7 тонн на одну (это зависит от вида, размера).

С их помощью возводятся следующие типы оснований:

лента из свай: под стены возводимого сооружения опоры устанавливаются одним, либо несколькими рядами;
стандартный: сваи устанавливаются под несущие части конструкций;
использование одиночных винтов: так подпирают отдельные элементы сооружений;
«свайное поле»: опоры вкручиваются по всей поверхности, отведенной под дом.

Свая должна оканчиваться ниже уровня промерзания

Материалом винтов являются стальные трубы с толщиной стен в среднем от 8 до 12 мм, диаметром – от 50 до 350 мм. Лопасти («резьбы») выполняются перпендикулярно к трубной оси, диаметр их от 200 до 900 мм. Они препятствуют выдавливанию свай из почвы, способствуют распределению давления на опоры от сооружения.

Такие буры внедряются ниже границы промерзания грунта.

Различного вида винтовые сваи отличают преимущества и недостатки, как и любой другой материал.

Их видовое разнообразие по методу изготовления наконечников такое:

со сварными лопастями, где их качество значительно зависит от умений сварщика;
с литыми окончаниями – более надежный дорогой вариант.

Свайный фундамент — дешевое и легкое решение проблемы участка с перепадами высот

Преимущества винтовых свай заключаются в:

экологической безопасности материала;
широком диапазоне применения;
относительно низких трудовых затратах на установку;
возможности повторного и круглогодичного использования, дополнительного укрепления;
продолжительном сроке эксплуатации.

Недостатки винтовых свай сводятся к подверженности изделия к коррозии и большой трудности в работе с каменистыми грунтами. Выбирать следует, исходя из качества трубы и ее поверхности. Лучшее решение – оцинкованное изделие, покрытое полимерно-порошковым составом.

Достоинства и недостатки свайно-винтовых конструкций

Установка таких свай не требует выемки грунта

Свайно-винтовые основания – хороший вариант для относительно небольших зданий.

Лучшая подушка при возведении сооружений на сваях – суглинистые почвы, либо песчано-щебневые смеси.

Достоинства и недостатки фундамента из винтовых свай приведены в таблице.

№	Преимущества	Недостатки
1	доступная стоимость	некачественные сваи
2	относительная легкость и простота создания	создание подвала – достаточно проблематично
3	высокая скорость монтажа свай	в очень твердые грунты (каменные) винтовые опоры внедрить на достаточную глубину невозможно
4	низкие требования к ровности строительной площадки	ограничена масса возводимых на винтовых сваях конструкций: подходят для легких сооружений

После установки свай не остается выкопанного грунта и строительного мусора (пролитого бетона).

На винтовые сваи сразу после их монтажа можно возводить постройку. Им не требуется время для усадки. Нарастить фундамент в случае проектных изменений и произвести его ремонт (когда лопнет свая) не составит особых трудностей.

В земле отдельные элементы свайной конструкции не связаны друг с другом. Усадка с течением времени под нагрузкой у каждой сваи будет своя. Этого тяжелые бетонные (либо кирпичные) постройки могут не выдержать: у них лопнут стены. Деревянные дома и легкие каркасные конструкции спокойно переносят такие подвижки. Подробнее о монтаже свай смотрите в этом видео:

Проследите, чтобы сваи были хорошо обработаны защитным составом

От приобретения некачественного строительного материала не застрахован никто.

Если металлические сваи обработали плохим антикоррозийным составом, то они сгниют раньше срока.

Также может быть использован в производстве металл низкого качества, либо тоньше сделаны стенки опор.

Недостатки свайно-винтового вида фундамента полностью компенсируются его достоинствами.

Нюансы при строительстве свайно-винтового основания

Винтовые сваи имеют плюсы и минусы, которые обязательно следует принимать во внимание. От их влияния зависит конечный выбор типа фундамента для постройки. Следует учитывать что:

среднее время эксплуатации металлических опор – до 60 лет, а во влажной, кислотной, щелочной среде – еще меньше;
строительную поверхность не требуется разравнивать, тщательно расчищать, гидроизолировать;
как показывает практика, использование свайно-винтовой технологии создания фундамента обходится дешевле (начиная от 20%), чем столбчатого и ленточного видов;
для монтажа винтовых опор достаточно 3-х рабочих;
все работы можно выполнить вручную без применения специальной техники и дорогих приспособлений и инструментов;
наличие уклонов, разностей высот (до 10 м) на местности – не являются преградой строительству;
свайные конструкции без дополнительных расходов можно возводить при любых окружающих температурах, приемлемых для человека;
установка данного вида основания в большинстве случаев занимает 1-2 дня (время зависит от квалификации работников, типа почвы, требуемой глубины забивания опор);
построить подвал получится в виде отдельно стоящего сооружения, потому что фундамент не подходит в качестве его стен;
наличие воздушного слоя препятствует тепловым потерям через основание дома, постройка не вытягивает влагу из земли;
затраты на материалы возрастают, если твердые породы располагаются глубже 8 м, потому что потребуется наращивать изделия;
нагрузка, которую способны выдержать буры зависит от их диаметра, характеристик грунта. Подробнее о нюансах монтажа смотрите в этом видео:

Фундамент на винтовых сваях применяется еще с середины 19 века.

Свое распространение он получил благодаря высокой практичности на неустойчивых, промерзлых почвах.

Важную роль сыграла в этом деле его дешевизна и относительная простота обустройства.

Правильный подбор материалов, следование технологии строительства и регламентирующей документации позволяет получить надежную, прочную, долговечную опорную конструкцию. Как и любой другой тип основания, свайно-винтовой фундамент имеет плюсы и минусы, среди которых первые значительно преобладают.

Самым ответственным этапом строительства нового здания является правильный выбор и качественное устройство основания. Именно от качества фундамента зависит долговечность и надежность строения.

В настоящее время разработано огромное количество возможных вариантов устройства фундаментов применительно к различным условиям местности, геодезическим параметрам и пожеланиям застройщика, каждый из которых имеет свои плюсы.

Особое место среди оснований будущего здания занимает свайно-винтовой фундамент, плюсы и минусы которого будут рассмотрены в данной статье. Свайная основа является наиболее распространенной при возведении зданий на местности со сложным рельефом, а в некоторых случаях свайно-винтовой вариант и вовсе является единственно возможным способом закладки фундамента.

Что такое свайно-винтовой фундамент?

Для полноты картины, необходимо уяснить, что же представляет собой свайно-винтовая опорная система, какими минусами она обладает. Прежде всего, это набор ввинченных в грунт металлических свай, связанных между собой ростверком.

Основным опорным элементом конструкции является винтовая свая - металлическая труба со специальным винтовым наконечником. В зависимости от расчетной нагрузки и рельефа длина и диаметр свай могут существенно различаться.

Нагрузочная способность винтовой сваи зависит от толщины стенки трубы и может составлять от 4 до 8т на одну сваю, что при правильном выборе схемы расположения позволяет выдерживать значительные нагрузки, однако возведение на таком фундаменте тяжелых особняков все же не рекомендуется.

Для предотвращения коррозионного разрушения снаружи сваи обрабатываются специальными составами, а после вкручивания в грунт и выравнивания внутренняя полость трубы заполняется цементным раствором.

Помимо всего прочего, следует особо отметить тот факт, что стоимость свайно-винтового фундамента значительно ниже стоимости любого другого основания, а возможность использовать свайно-винтовой фундамент в сложных условиях рельефа, обеспечивают этому виду фундамента широкую популярность среди частных застройщиков.

Плюсы свайно-винтового фундамента

Благодаря относительной простоте закладки и низкой стоимости этот вид основания получил широкое распространение в дачном строительстве, а также при возведении каркасных построек. К основным достоинствам свайно-винтовых фундаментов можно отнести:

Относительно низкая стоимость материалов и возможность устройства своими силами позволяет считать такой фундамент практически идеальным для возведения каркасных зданий и является безусловным плюсом данной конструкции.
Простота монтажа позволяет избежать использования спецтехники, что также существенно снижает затраты на возведение фундамента.
Возможность оперативного выполнения работ, позволяющая смонтировать свайное основание в течение 1-2 дней. Кроме этого, осуществление дальнейших работ возможно сразу по окончании вкручивания свай.
Условия рельефа практически не влияют на устройство свайно-винтового фундамента. Смонтировать такой вид основания можно на любом косогоре или пересеченной оврагом местности.
Технологические требования позволяют проводить монтаж в любое время года в зависимости от желания застройщика. Важным технологическим требованием к монтажу является вкручивание свай на глубину, превышающую уровень промерзания грунта.
Конструкция фундамента предусматривает наличие свободного пространства между грунтом и полом будущего дома. В зависимости от величины зазора, это пространство можно использовать как для обустройства хозяйственных отсеков, так и для утепления пола, впрочем, наличие воздуха между полом и грунтом уже само по себе является неплохим утеплителем, не требующим дополнительных затрат.
Предусмотрена возможность относительно простой коррекции высоты свай в случае внесения конструктивных изменений в проект здания. Имеется возможность наращивания высоты сваи, так и уменьшение ее длины простой обрезкой.
Поскольку основание дома не контактирует с грунтом, здание на свайно-винтовом фундаменте не нуждается в дополнительной гидроизоляции. Показатели сырости в доме с таким фундаментом заметно снижаются.

Минусы свайно-винтового фундамента

Несмотря на длинный перечень достоинств, свайно-винтовой фундамент, как и любой другой, имеет и некоторые недостатки:

Область использования свайно-винтовых фундаментов сильно ограничивается массой возводимого сооружения и это, безусловно, относится к минусам данной конструкции. Так, например использование такого фундамента вполне приемлемо для постройки каркасного или деревянного дома, но не желательно для тяжелого бетонного или кирпичного строения.
В силу особенностей почвы, использование такого основания в некоторых горных районах практически невозможно. Это связано с присутствием в грунте большого количества твердых горных пород, препятствующих правильному вкручиванию свай.
Невозможность использовать фундамент в качестве стен подвального помещения.
Еще одним возможным минусом можно считать некачественный материал свай, но этот недостаток не является объективным, однако при устройстве свайно-винтового фундамента качество опор имеет особое значение.

Как следует из вышеизложенного, свайно-винтовой фундамент, преимущества и недостатки которого были рассмотрены, является практически оптимальным вариантом для постройки легкого или каркасного здания. Крайне важным обстоятельством является неприхотливость такого фундамента к рельефу, а также относительно низкая стоимость и возможность самостоятельного монтажа.

Похожие статьи: