Винтовой фундамент – обзор технологии, за и против

Процесс возведения любого сооружения, независимо от его специфики, начинается с основания. О фундаменте свайно-винтовом у нас известно несколько меньше, чем о ленточном, столбчатом или плитном. Хотя, по мнению специалистов, в большинстве случаев именно он как нельзя лучше подходит для строительства в частном секторе.

В каких случаях целесообразно использовать винтовые сваи?

Использование свайно-винтовых конструкций в строительстве имеет свой перечень «показаний» и «противопоказаний».

Так, они незаменимы при возведении легких конструкций (бань, беседок, ограждений, навесов и т.д.), частных жилых домов из дерева и облегченных блоков, каркасно-щитовых зданий, установке рекламных щитов и линий электропередач, укреплении склонов. Свайная технология дает возможность строить на участках с перепадами высот, нестабильными и насыпными грунтами, в условиях вечной мерзлоты и других сложных местах, где прочие виды фундаментов малоэффективны или имеют несоизмеримо высокую стоимость.

Противопоказаны винтовые фундаменты для участков с каменистыми и сверхплотными грунтами, вкраплениями скалистых пород. С осторожностью их следует применять для установки на водонасыщенных грунтах и в местах, где возможно присутствие в почве блуждающих токов (например, рядом с подстанциями). В таких случаях, как, впрочем, и в любых других, на первый план выходит наличие и тип антикоррозийного покрытия, характеристики сварного шва, марка и толщина стали и иные параметры, которые определяют качество винтовой опоры.

Характеристики основных элементов свайно-винтового фундамента

Устройство винтовых свай

Винтовая свая – стальная труба с острым, закрытым наконечником и лопастями. Фактически это – бур, ввинчивающийся в грунт. Винтовой наконечник – это основной рабочий элемент, выступающий функциональной частью, опорой и анкером. Дополнительно к сваям продаются оголовки. Они закрывают верхнюю часть конструкции и служат платформой для дальнейших обвязочных работ. Также оголовок используют для ввинчивания, цепляясь за него, а не за основу сваи. Лопасти удерживают здание при воздействии сил морозного пучения.

Свайно-винтовой фундамент

Характеристики основных элементов свайно-винтового фундамента

Зимой пучение на глинистых водонасыщенных почвах, особенно для легких деревянных конструкций, может привести к выдавливанию фундамента. Проблему не удается решить и заглублением опор ниже зоны промерзания из-за сил, воздействующих на боковую часть. Но если опустить опору ниже уровня промерзания, с анкером, то слой твердого грунта будет удерживать фундамент.

Винтовые сваи предназначены для возведения легкого и недорогого фундамента. Причем каждому строению подходит свой типоразмер, приведенный в таблице.

Тип/размер Область применения Несущая способность (кг)
СВ76Х122 Наиболее легковесные конструкции — заборы, сараи и хозблоки, детские площадки. 350
СВ89Х250 Нежилые помещения — садовые домики, альтанки (беседки),  легковесные причалы и пирсы 1450
СВ108Х300 Жилые строения малого веса – дома из бруса, бревен и СИП-панелей. 2200
СВ133Х350 Наиболее тяжелые из возможных строения из пенобетона, керамзитобетонных блоков. 2900

Типы свай

Существуют две основные разновидности опор, различают их по способу создания наконечника:

  • Сваренный наконечник.
  • Литой наконечник.
Характеристики основных элементов свайно-винтового фундамента

Первый вариант отличается дешевизной, за которую приходится платить надежностью. Недостаток заключается в том, что лопасти к наконечнику привариваются без соблюдения технологических норм, кустарным методом. В результате при завинчивании свая может уходить от вертикали. Может обломаться лопасть, это заметно по уменьшению сопротивления при ввинчивании. Подобная свая уже не может выполнить роль полноценной опоры, часть ее несущих обязанностей принимают соседние точки, вследствие чего ускоряется их износ. Худший вариант – поломка сваи после возведения дома. Деформируется ростверк фундамента, а строение становится аварийным.

Читайте также:  Бетон В15: марка, класс, состав, прочность, характеристики

Литой наконечник для винтовой сваи

Более надежны литые наконечники, изготавливающиеся методом точного литья. Они дороже, но долговечны и могут выдерживать до 6 тонн нагрузки.

Отдельно стоит рассмотреть сваи из насосно-компрессорной трубы с увеличенной толщиной стенок. Их надежность сопоставима с литыми, благодаря толстостенной трубе. Специальная сталь способна выдерживать агрессивные среды без защитного покрытия до 7 раз дольше. Применение таких свай позволяет избавиться от основного их недостатка — коррозии металла в грунте.

Важные параметры свай

Выбирая винтовые сваи, следует ориентироваться на тип наконечника и на ряд вспомогательных параметров:

Характеристики основных элементов свайно-винтового фундамента
  • толщина стенки – параметр индивидуальный, зависящий от типа грунта, веса строения, и ряда других требований;
  • характеристики стали – каждый сплав имеет ряд эксплуатационных параметров, которые стоит учитывать при покупке свай;
  • тип обвязки – прочная, стальная обвязка фундамента лучше распределяет нагрузки между опорами, чем ее аналоги из бруса;
  • способы антикоррозийной обработки – здесь есть выбор между оцинкованным металлом и полимерным покрытием; если обработка произведена согласно требованиям, полимер окажется предпочтительным.

При покупке свай требуйте у продавца все необходимые нормативные документы. Они будут гарантией того, что под видом надежных опор вам не продали кустарного производства изделие. В противном случае есть риск обрушения здания в первые годы эксплуатации.

Дом на сваях

Технология монтажа

1. Разметка участка под фундамент

Существует несколько методик. Самая простая – разбивка плана строения на прямоугольники. Обозначаем все места «под сваи» (ставим колышки или копаем лунки).

2. Вкручивание

Первые сваи ставятся по углам фундамента. А вот нюансы такой работы зависят от местных условий.

Что учесть:

Технология монтажа
  • Верхние срезы всех труб должны располагаться на одном уровне, иначе перекоса дома не избежать.
  • Свая для фундамента ввинчивается строго перпендикулярно, без «крена».
  • Лучший вариант – работа втроем. Двое монтируют, один контролирует правильность ориентации «ствола».

Если грунт плотный, а труба большого сечения, то целесообразно применить методику, с которой многие знакомы. При сверлении толстого металла делается отверстие тонким сверлом, после чего оно расширяется инструментом требуемого диаметра. По аналогии – сначала «пройти» буром, а уже потом устанавливать для фундамента сваю. Причем на глубину, превышающую уровень промерзания почвы. Применительно к болотистой местности – до твердого грунта.

3. Выравнивание верхних срезов

Труба или дополнительно вкручивается, или ее «верхушка» обрезается.

4. Усиление опор винтового фундамента

С этой целью в полости свай заливается раствор бетона.

5. Подготовка к установке перекрытий

Когда залитая масса окончательно просохнет, на концы труб «навариваются» оголовки. На эти «площадки» будут укладываться материалы для перекрытия фундамента.

6. Обработка концов свай

Так как сварка частично повредит антикоррозийное покрытие труб, все их возвышающиеся над поверхностью части обрабатываются соответствующими составами.

Технология монтажа

7. Обустройство ростверка

Делается по необходимости и представляет собой узкую ж/б ленту, скрепляющую все сваи фундамента в единую конструкцию.

Затраты

В основном они определяются стоимостью винтовых свай для фундамента и их количеством. Цена изделий зависит от их сечения и длины. Если она превышает 5 м, то – договорная. В среднем (без учета региона) можно ориентироваться на такие данные – от 760 до 4 950 руб/шт.

Покупной оголовок обойдется в 210 – 290 рублей, а услуги специалистов – от 1850 рублей за монтаж (комплексный) 1 сваи.

Висячие сваи

Висячие сваи

Висячие сваи представляют собой элемент с развитой бугристой боковой поверхностью. Эти шероховатые стенки сваи обеспечивают хорошую адгезию элемента с грунтом. Для этого вида свай не важен диаметр наконечника, здесь большую роль играют неровные бугристые стенки. Очень хороший пример такого типа оснований – это буронабивные сваи. В данном случае в пробуренную скважину под напором заливается бетон. Таким образом, около 70% несущей способности приходится именно на стенки сваи, и не на её основание. Данный тип свай может применяться на грунтах с рыхлым верхним слоем и недостаточно прочным нижним, а также в условиях высокого уровня грунтовых вод на участке. Третий тип свай – это промежуточное решение, когда несущие возможности есть и у основания, и у стенок свайного элемента. Яркий пример тому железобетонные забивные сваи. Такой несущий эффект получается за счёт уплотнения грунта в процессе забивания сваи. Но в нашей статье мы не будем рассматривать этот тип свай. По сути, винтовые сваи можно отнести к стоечным элементам. Посудите сами, за счёт гладкой поверхности трубы не обеспечивается никакого сцепления с грунтом, а несущие функции берут на себя лопасти винта. Но так ли хороши эти сваи, мы рассмотрим далее.

Читайте также:  Киянка. Назначение, виды, характеристики и рекомендации по выбору

Недостатки свайно-винтового фундамента

Фундаментов для дома существует множество. Какой бы вы не выбрали тип фундаментного основания для своего жилья, необходимо ознакомиться с преимуществами и недостатками каждого основания. Рассмотрим свайно-винтовой фундамент.

Основные нюансы выбора свайно-винтового фундамента

  1. Сваи не должны иметь сварных швов, за исключением приваренных лопастей (проверить сварной шов, так как некачественная сварка приведет к отрыву лопасти при закручивании сваи) – все это залог прочности и долговечности;
  2. Изготовлены должны быть из новой металлической трубы;
  3. Необходимо проверить толщину стенки на соответствие установленным размерам (например, труба диаметром 108 мм. должна иметь толщину не менее 4 мм.), толщина также должна быть строго равномерной, без выбоин, раковин или сколов;
  4. Проверить размеры лопастей и правильность их геометрической формы (должна быть правильная линия кривизны).

Основные недостатки свайно-винтового фундамента

Свайно-винтовая конструкция имеет ряд недостатков. Как правило, винтовые сваи выполняют металлическими (стальными, современные виды свай делают из нержавейки), поэтому изделия подвержены коррозии. Конструкция подвергает действию щелочных соединений грунтов и со временем разрушается. От качества данной обработки зависит долговечность сваи. Антикоррозионное покрытие производится после пескоструйной обработки, что выполняется только в условиях производства, самостоятельно это выполнить – невозможно. Затраты на антикоррозионную обработку удорожают общее строительство дома.

Максимальный срок службы винтовых свай на сегодня зафиксирован 80-100 лет. Важно приобрести сваи, выполненные из качественного материала, что позволит гарантировать долгую службу всей конструкции.

К недостаткам свайно-винтового фундамента можно отнести некачественный монтаж. Такие работы должны производить только квалифицированные специалисты. После ввинчивания свай, их заливают бетоном, приваривают оголовки свай и проводят антикоррозионную обработку. Также некоторые производители осуществляют химическое напыление специальными составами, что позволяет сохранить сваи от разрушения под действием биологической среды.

Прежде, чем выбрать тип фундамента должны быть обязательно проведены качественные инженерно-геологические изыскания. Заметьте, что ввинтить сваи можно не на всех типах грунта. Так применение винтовых свай не допускается на грунтах с многочисленными камнями или каменными прослойками, на грунтах с повышенным содержанием известняка или скалистых местностях. Однако современные способы монтажа фундамента с использованием спецтехники все-таки позволяют провести подобные работы. Недостаток – цена. Также стоит выделить, что на сегодня свайно-винтовой фундамент – оптимальный вариант для строительства дома на «сложных», например, просадочных грунтах.

Среди недостатков свайно-винтового фундамента можно выделить невозможность монтажа в непосредственной близости построенных объектов. Минимальное расстояние – полметра. Конечно, при таком фундаменте нельзя обустроить теплый подвал, так как затраты на утепление такой конструкции приравнивается к стоимости самого фундамента. При этом несущая способность свайного фундамента невысока, поэтому применяют такой вид основания в основном для гражданского малоэтажного строительства.

И помните!

Перед покупкой винтовых свай желательно проверить документы на продукцию, качество металла, не лишним будет и проверка производителя. Зная данные недостатки и правила выбора свай, вы обеспечите себе качественное приобретение фундамента.

Сравнение цен на различные виды свайных фундаментов

Тип фундамента Единица измерения Стоимость в рублях
1 На буронабивных сваях м/п 3900
2 Свайно-ростверковый м/п 3800
3 Свайный фундамент c закладными м/п 4000
4 Свайный фундамент c обвязкой брусом м/п 4000
5 Свайно-винтовой м/п 4600

Полезная информация по свайно-винтовым фундаментам

Срок службы

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

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

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

Срок службы

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

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

Плюсы и минусы свайного фундамента

Итак, чтобы иметь полную картину, давайте подытожим все и узнаем, в чем же преимущества такого типа фундамента.

  1. Низкая себестоимость. На устройство свайного фундамента вы потратите на 30% меньше средств, чем на сооружение железобетонной конструкции (если говорить о рыхлом и неустойчивом грунте).
  2. Небольшие сроки возведения готовой конструкции. Работа выполняется быстро и без особых трудозатрат. Кроме того, использовать специальную технику не требуется (только для забивного типа). Если вам нужно построить свой небольшой дом или сарай, то все можно сделать быстро и своими руками.
  3. Идеальный вариант для сооружения здания на проблемном грунте. Речь идет о болоте, глине и т. п.
  4. Безопасность и долговечность основания. При соблюдении технологии устройства, способен прослужить до 200 лет.
  5. Если сравнивать с ленточным основанием, то никаких работ по копке траншей не требуется. Да и с бетоном возиться не придется. Благодаря этому работа несложная и быстрая.
  6. Начинать работы можно в любой период, даже зимой. Достаточно очистить участок от снега и приступать к процессу.
  7. Если на участке большие перепады высоты, для свайного фундамента это не проблема.
  8. Высокая прочность и способность выдерживать большие нагрузки.
Плюсы и минусы свайного фундамента

Как видите, преимуществ действительно много и все они довольно весомые. А есть ли у него минусы? Конечно, ни одна вещь не может обойтись без них. То же касается свайного фундамента. Они небольшие, но есть, поэтому обратите на них внимание.

  1. Если не иметь достаточных знаний, можно купить сваи низкого качества. А это приведет к тому, что о долговечности возведенного фундамента говорить не стоит. Ведь металл может поржаветь, железобетон раскрошиться. Это может привести к трагическим последствиям.
  2. Использовать свайный фундамент на каменистом грунте нельзя. Лопасти могут поломаться, а достичь нужной глубины будет достаточно сложно. Как результат, мелкозаглубленное неустойчивое основание, непригодное для строительства.
  3. Соорудить подвальное помещение под зданием невозможно. То же касается и гаража.
  4. Высокие трудозатраты, чтобы утеплить свободное пространство под полом и декорировать его.

Если верить отзывам, то большинство людей довольны качеством данного типа фундамента.

Плюсы и минусы свайного фундамента