Разбираем плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Типы и виды винтового фундамента

Изучая винтовые сваи, можно поразиться их разнообразию. Именно их разновидности обуславливают наличие разных типов винтового фундамента. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

1. Фундамент на литых или на сварных сваях

• литые сваи – это изделия, наконечник которых отлит вместе со стволом. Фундамент на литых сваях будет наиболее прочен;
• сварные сваи – в этом случае наконечник с лопастями приварен к стволу сваи. Критической точкой здесь является качество сварки и дополнительная обработка сварного шва.

2. Фундамент на широколопастных или узколопастных сваях

Вид лопасти определяется типом грунта на участке.

• узкие лопасти – для использования в мерзлых грунтах. Такой наконечник погружается в почву без перекоса и намного быстрее стандартного;
• лопасти крупного диаметра (стандартные) – для нормального, обводненного и склонного к пучению грунта;
• средние лопасти – для почвы, содержащей много влаги.

Дом на сваях плюсы и минусы, особенности монтажа

Лучшим вариантом обустройства основания здания считаются монолитные ж/б столбы, на верхних концах которых обустраивается ростверк. В зависимости от размеров опор и выбранного способа монтажа в процессе строительства будет необходима спецтехника. При выборе данной конструкции нужно понимать, что он имеет один недостаток –расстояние между ростверком и поверхностью земли. Он неизбежен, поскольку в моменты пучения почвы уровень грунта может подняться, тогда здание наклониться или даст трещины. В частном загородном строительстве чаще применяют винтовые сваи. Это максимально простой способ обустройства фундамента, его можно выполнять в любое время года на любых грунтах, даже болотистых

В этом случае максимально важно правильно выполнить заглубление и обязательно сделать обвязку опор. Грамотное проектирование усиливает плюсы частной конструкции

Устройство свайного фундамента

Конструкция свайного фундамента может быть самой разнообразной, то есть он может иметь разные комбинации. Так конструкция фундамента будет зависеть от нескольких факторов:

• От вида свай, которые будут использоваться при его возведении.
• От глубины установки свай.
• От расположения непосредственно под будущим строением.
• От особенностей свай, то есть от их поведения непосредственно в грунте.
• От типа ростверка, который будет использоваться при его возведении.

В целом конструкция фундамента состоит из свай, которые установлены по периметру будущего строения, а также под несущими стенами и перегородками.

Что касаемо установки свай, то в большинстве случаев для их установки требуется специальная техника, и если строительство происходит на небольших участках, то целесообразнее всего использовать те конструкции свайного фундамента, которые можно сделать своими руками, например свайный фундамент с железобетонными буронабивными сваями.

Технология свайного фундамента

Существует множество технологий возведения свайного основания. На выбор влияет материал выполнения сваи. Он влияет на основную нагрузку, которую будет способна выдержать свая. Монтаж свай производится различными способами: путем ввинчивания, вдавливания, забивания, вибропогружения.

После установки скважин производится опалубка, при этом применяются рубероид, который фиксируют проволокой и укладывают в несколько слоев. Для усиления свай может быть установлен каркас из арматуры. После заливки бетона производится уплотнение с использованием вибротехники.

Чаще всего для малоэтажных строений используются трубобетонные сваи: сначала производится монтаж стальной трубы, в которую потом заливают бетон. Для забивки свай используется пневмоударная техника. Метод применим также для усиления существующих конструкций.

Достоинства и недостатки изделий

Область применения фундамента достаточно широка. Ими пользуются при строительстве как жилых, так и производственных помещений. В связи с тем, что опоры довольно прочные, на них можно возводить здания любой сложности. Но перед тем как использовать железобетонные изделия, необходимо знать их основные достоинства, а также недостатки.

К главным преимуществам конструкций относят:

1. Устойчивость. Бетонный фундамент при монтаже в почву опирается на неё, используя всю свою несущую способность, таким образом, конструкция способна выдержать стихийные катаклизмы.
2. Максимально короткие сроки при строительстве объектов.
3. Доступность. Приобрести опоры не составляет труда вне зависимости от региона проживания.
4. Длительный период использования. Если при установке сваи жби соблюдены все требования, то такая опора способна прослужить девяносто и более лет.
5. Монтаж в сложных условиях. Конструкции легко устанавливаются в промёрзший или очень влажный грунт.
6. Доступная цена. По сравнению со стоимостью других фундаментов, ЖБ сваи довольно дёшевы и просты в использовании.
7. Высокая прочность. Железобетонная конструкция может выдержать многоэтажные и массивные строения.

Но в случае с ЖБ сваями их всего два: массивность и вес изделия. Именно эти минусы усложняют установку, ведь многотонные конструкции возможно установить только с помощью подъёмного крана и отбойного молотка, что приводит к дополнительным расходам.

Техническое описание

Винтовая свая — это особый металлический бур, который может вкручиваться в почву при вращении. Он изготовлен из стальной трубы с радиальной наклонной пластиной в нижней части, которая является основным конструктивным элементом. Наличие лопасти обеспечивает погружение сваи в грунт при установке, а после монтажа служит основной опорой, распределяющей вес конструкций здания и фиксирующей положение трубы при подвижках грунта и морозном пучении.

Различные типы свай определяют по:

• устройству винтового наконечника;
• геометрическим параметрам труб;
• целевому назначению.

Кроме этого, различают одновинтовые и двухвинтовые сваи, у которых вторая дополнительная лопасть расположена в средней части трубы. Двухвинтовые опоры обладают повышенной несущей способностью, устойчивостью к пучению грунта и усадке.

Приварные лопасти

Винтовые колонны со сварным наконечником — самые дешевые изделия относительно невысокого качества. Нижняя часть трубы имеет заостренный конусный конец, выше которого приваривается широкая буровая лопасть. Основной недостаток изделий заключается в недостаточной прочности сварного шва. При попадании на камень, лопасть может быть оборвана или деформирована. В результате станет невозможной правильная установка сваи по глубине и направлению.

Опоры с приварным наконечником берут только для легких построек хозяйственного назначения, навесов и ограждений (т.е. при возможности небольшого заглубления). Использование сварных свай для строительства жилого дома признается опасным.

Литые винты

Отлитые лопасти изготовлены из высокопрочных легированных сталей по технологии точной формовки в вакууме. Для повышения прочности материала, каждое изделие подвергается дополнительной термической обработке, после которой его приваривают к стальной трубе. Изготовленные промышленным способом, литые наконечники отличаются увеличенной толщиной лопасти и высокой точностью изготовления.

Цена отлитых винтовых свай на 25-30% выше, но высокое качество изготовления и возможность более длительной эксплуатации полностью компенсирует это. Каждый серьезный изготовитель выдает на свои изделия сертификат и технический паспорт с указанием технических характеристик готовой опоры.

Постройка на сваях – это миф или реальность?

Встречаются опытные строители, которые категорически не советуют использовать сваи при возведении жилого дома. Они советуют использовать свайное основание только для построек хозяйственного назначения или для небольших дачных домов.

Возникает вопрос: а как тогда российские (и не только) города, в которых десятки тысяч домов построены на сваях и до сих эксплуатируются? Причём дома в несколько этажей, а не просто одноэтажные постройки.

Если местность под строительство всегда залита весенними паводками или грунтовые воды практически у поверхности – то спасают именно винтовые сваи.

Например, если дом нужно поднять или перенести, или реставрировать, то обустраивают именно свайное основание. Такой вариант часто используют во время ремонта деревянных построек прошлого века, когда в те годы дома редко возводили с фундаментом.

В пользу использования свайной конструкции говорят и те факты, что такие варианты основания были реализованы в строительстве очень давно. Только вместо свай были задействованы брёвна, забиваемые в землю. 

На первых порах опоры на винтах использовали для оснащения причалов. Со временем сфера их использования значительно расширилась. На фото ниже маяк в Великобритании, когда пришлось на нестабильной почве Темзы задействовать винтовые сваи.

В первом десятилетии XX века возведение построек на свайных фундаментах получило «второе дыхание» благодаря изобретению новой техники, позволявшая точно и глубоко вбивать сваи. А это значительно убыстряло работу по строительству фундамента для дальнейшего возведения зданий.

Сводная таблица плюсов свайных фундаментов

Как самостоятельно закрутить винтовые сваи

Подготовив несколько отверстий, было решено пробовать вкручивать своими силами. Работали вдвоём, причём сваи вкручивались относительно легко и останавливались примерно на одном уровне. Ориентировочно – это 170-180 см. Судя по всему на этой глубине начинался другой более плотный материал, а может быть такие же – большие камни. Глубина промерзания в нашем регионе гораздо меньше.

Работа велась стандартным способом: в технологическое отверстие вверху сваи вставляли согнутый лом. С двух сторон лом удлиняли кусками труб по 2,5-3 метра. Получался довольно хороший рычаг, благо место под строительство заранее было подготовлено. Контроль вертикали вели обычным пузырьковым уровнем, без использования двухстороннего магнитного. Ямки засыпали и трамбовали тем грунтом, который из них извлекли.

Чтобы точно отметить горизонтальный рез по периметру всей трубы, использовался обычный лист бумаги формата А4. Его как раз хватает, чтобы обернуть сваю диаметром 89 мм. и при этом сделать точную аккуратную разметку. Чёрный маркер хорошо был виден на рыжем цвете железной трубы.

Маленькая «болгарка», 4 тонких отрезных диска на 115 мм., 45 минут неторопливой работы и все сваи были обрезаны в один уровень. Остатки лишних отрезанных труб получились от 40 до 65 см. И не забывайте одевать защитные очки или маску. Глаза у вас одни и других не будет…

Теперь предстояло залить сваи бетоном. Заранее был приготовлен речной песок (примерно 40-50 ведер) и 2 мешка цемента марки 400. Раствор готовили в старом алюминиевом баке, который раньше служил в столовой или общепите. При помощи перфоратора и насадки-миксера такая работа не составила особого труда. Цемент и песок смешивались в пропорции 1:3.

Через некоторое время после заливки и трамбовки (обычная арматура 6-8 мм. для прокола раствора), бетон даёт усадку. Приходится подливать раствор в уровень труб ещё 6-8 см. Стоит это учитывать и не устанавливать оголовники сразу.

На следующий день были установлены и приварены оголовники. Монтаж элементарный: одеваешь сверху на трубу и привариваешь вертикальным швом (я делал именно так). Со сварных швов был удалён шлак небольшим молотком.

Свайные фундаменты ГОСТ, СНиП и другие нормативы

В процессе проектирования, выбора стройматериалов и строительства необходимо учитывать различные нормативы, установленные в Российской Федерации, такие как СНиП, свайные фундаменты согласно им должны соответствовать следующим критериям:

• СНиП П7-81. Требования к строительству в сейсмоопасных районах.
• СНиП П23-81. Требования к конструкциям из стали.
• СНиП П25-80. Требования к конструкциям из дерева.
• СНиП 2.01.07-85. Варианты воздействий и нагрузок.
• СНиП 2.01.09-91. Строения на грунтах просадочных и территориях подрабатываемых.
• СНиП 2.02.01-83. Требования к основаниям строений.
• СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты.
• СНиП 2.03.11-85. Антикоррозийная защита конструкций.
• СНиП 23-01-99. Климатология.
• СНиП 3.02.01-87. Фундаменты, основания и земляные сооружения.

• ГОСТ 5686-94. Метод испытания грунтов сваями.
• ГОСТ 7473-94. Технические условия бетонных смесей.
• ГОСТ 9463-88. Технические условия лесоматериалов хвойных круглых.
• ГОСТ 10181-2000. Методы испытаний бетонных смесей.
• ГОСТ 12248-96. Методы лабораторных исследований грунтов.
• ГОСТ 14098-91. Закладка ж/б конструкций и способы соединений арматуры.
• ГОСТ 18105-86. Контроль прочности бетона.
• ГОСТ 19804-91. Технические условия ж/б свай.
• ГОСТ 19804-2-79. Размеры и конструкция железобетонных свай квадратных с поперечным армированием.
• ГОСТ 19804-3-80. Размеры и конструкция ж/б свай квадратных с полостью круглого сечения.
• ГОСТ 19804-4-78. Размеры и конструкция железобетонных свай без армирования квадратных.
• ГОСТ 19804-5-83. Размеры и конструкция ж/б свай с арматурой не напрягаемого типа круглых полых.
• ГОСТ 19804-6-83. Размеры и конструкция железобетонных свай круглых полых и свай-оболочек.
• ГОСТ 25100-95. Варианты грунтов.
• ГОСТ 27751-88. Базовые требования к расчетам по надежности оснований.

Как правильно сделать выбор?

Выбор винтовых свай состоит из двух этапов:

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

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

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

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

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

По этим критериям можно выбрать наиболее качественные изделия.

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

В каких случаях подойдет основание на винтовых сваях?

Выбор фундамента напрямую связан с типом конструкции будущего сооружения, физико-химическими свойствами грунта на участке, а также желанием собственника сэкономить на строительстве.

Применение технологии, связанной с вкручиванием в почву винтовых свай, выгодно, если:

• планируется строительство деревянного, каркасного, щитового дома или другой легковесной конструкции;

• твердые породы почвы расположены не очень глубоко и не придется наращивать сваи;
• грунт на участке насыщен влагой, склонен к промерзанию, но не наблюдаются ощутимые горизонтальные подвижки пластов земли;
• рельеф площадки неравномерный, с большими перепадами по высоте.

Монтаж свайно-винтового фундамента своими руками

Установка свайно-винтового фундамента выполняется в несколько этапов:

1. Разметка участка.
2. Погружение и выравнивание свай.
3. Заливка бетоном.
4. Обвязка ростверком.

Разметка СВФ не представляет особых затруднений – поскольку земляные работы отсутствуют, достаточно наметить оси стен, перегородок и дополнительных конструкций либо оборудования. Это выполняется путем установки колышков немного дальше углов будущего строения, между которыми натягиваются шнуры. Можно использовать 2 колышка с горизонтальной перемычкой и между ними натянуть две нити по наружным размерам свай.

Фото 8. Разметка мест установки свай

Остальные этапы нуждаются в более тщательном рассмотрении.

Вкручивание свай и их выравнивание относительно горизонтальной плоскости

Технология ввинчивания свай не зависит от разновидности лопастей, наконечников и особенностей грунта:

• Подготовка направляющих приямков – для этого можно использовать ручной или мотобур. Скважины делаются на глубину до 0,5-0,7 м и диаметром немного меньше, чем лопасти. Это позволяют более точно позиционировать трубы и облегчить их вкручивания в грунт.
• Ввинчивание – в специальные отверстия в сваях продевается лом или длинная толстостенная труба подходящего диаметра и силами 2-х рабочих выполняется их вкручивание в грунт путем передвижения по кругу. Третий человек в это время контролирует вертикальный уровень сваи с помощью строительного уровня.

Фото 9. Погружение свайных опор фундамента вручную

Погружение может осуществляться и механическим способом, но для этого требуется специальное оборудование.

Фото 10. Вкручивание винтовых свай механическим способом

Технология устройства свайно-винтового фундамента предполагает необходимость обвязки свай ростверком (деревянными, металлическими или бетонными балками), который будет устанавливаться на оголовках. Поэтому все выступающие над поверхностью земли свайные опоры должны находиться в единой горизонтальной плоскости.

Выравнивание свай осуществляется следующим образом:

• Разметка единого горизонтального уровня на всех трубах – для этого можно использовать лазерный или водяной уровень.
• Обрезка трубы по разметке – выполняется с помощью болгарки.

Фото 11. Процесс обрезки винтовых опор

Подробная инструкция по монтажу свайно-винтового основания рассмотрена в следующем видео:

Заливка бетоном

Эксперты настоятельно рекомендуют выполнять монтаж свайно-винтового фундамента с заливкой полостей труб бетоном. Это обусловлено склонностью труб к образованию конденсата на внутренних поверхностях даже при условии абсолютно герметичной приварки оголовков. А заполнение полости бетоном позволяет предупредить этот эффект и увеличить пространственную жесткость конструкции.

Фото 12. Заливка свай бетоном

Обвязка свай ростверком

Как правило, ростверк сооружается на высоте 0,5-0,7 м от поверхности земли. Для этого могут применяться деревянные и металлические балки. Также обвязка может быть выполнена путем заливки монолитной железобетонной ленты.

Технология обвязки свай разными материалами:

• Железобетон – стоит дороже по сравнению с другими видами обвязки, но позволяет возводить даже здания даже из кирпича. Техника работ заключается в сборке опалубки, изготовлении армирующего каркаса, его связке со сваями с помощью рифленой арматуры и последующем бетонировании.

  Фото 13. Свайное основание с железобетонным ростверком

• Деревянные балки – применяются преимущественно при строительстве брусовых, бревенчатых и каркасных домов. Технология работ предполагает необходимость приваривания плоских оголовков для крепления бруса. Балки между собой соединяются в полдерева и фиксируются к оголовкам с помощью саморезов, болтов или гвоздей.

  Фото 14. Свайный фундамент с обвязкой из деревянных балок

• Металлические балки – для обвязки обычно применяются швеллеры, которые крепятся тоже к оголовкам, но при помощи сварки.

  Фото 15. Обвязка свай с применением стального швеллера

Как видите, сделать винтовой фундамент своими руками вполне реально и для этого необязательно привлекать бригаду строителей и нанимать спецтехнику. Главное здесь – правильно определить глубину залегания плотных несущих пластов, шаг установки свай и их количество. 

Брус обрезной 200х200х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели — хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.

От 11500 руб/м³Подробнее

Брус обрезной 150х150х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели — хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.

От 11500 руб/м³Подробнее

Брус обрезной 200х200х6000 ГОСТ 1-й сорт Софрино

Брус обрезной 150х150х6000 ГОСТ 1-й сорт Софрино

В каких случаях подойдет основание на винтовых сваях?

Выбор фундамента напрямую связан с типом конструкции будущего сооружения, физико-химическими свойствами грунта на участке, а также желанием собственника сэкономить на строительстве.

Применение технологии, связанной с вкручиванием в почву винтовых свай, выгодно, если:

• планируется строительство деревянного, каркасного, щитового дома или другой легковесной конструкции;

• твердые породы почвы расположены не очень глубоко и не придется наращивать сваи;
• грунт на участке насыщен влагой, склонен к промерзанию, но не наблюдаются ощутимые горизонтальные подвижки пластов земли;
• рельеф площадки неравномерный, с большими перепадами по высоте.

Минусы и плюсы свайного фундамента

Теперь подробнее поговорим о достоинствах и недостатках свайного фундамента. К неоспоримым достоинствам можно отнести следующие аспекты:

• Возможность возведения фундамента на участках со сложным рельефом и большим уклоном. Там, где для других видов фундаментов пришлось бы разориться на бетон, или же потратить много денег на земляные работы, выравнивая участок, сваи на голову обыгрывают своих конкурентов, так как свайный фундамент не имеет практически никаких ограничений по перепадам высот.
• Возможность использования свай практически на любых грунтах – он будет устойчив как на заболоченной местности, так и на глинистых грунтах. Закладывание фундамента на сваях целесообразно, когда верхний слой почвы отличается малой несущей способностью и значительной толщиной:

1. На черноземных, плодородных и заиленных землях, рядом с лесными угодьями.
2. В болотистой местности, на торфяниках, песчано-глинистых плывунах, глинах и суглинках в пластичном состоянии.
3. На солончаках, просадочных грунтах.
4. В регионах с вечной мерзлотой, при значительной глубине промерзания.
5. В районах с высоким УГВ (уровнем грунтовых вод), с угрозой подтопления.
6. На лесовидных почвах, теряющих прочность при насыщении водой. Во всех указанных случаях нагрузку от дома необходимо передать на плотные слои грунта. Ленточные фундаменты или утепленная шведская плита при такой глубине становятся экономически невыгодными, да и попросту, такие фундаменты могут оказаться непрочными.

• Небольшая трудоемкость работ. Если рассматривать винтовые сваи, то процесс монтажа заключается в завинчивании свай в грунт. Как правило, с этой работой может справиться два человека без использования специальной техники. Отсюда вытекает еще один плюс – возможность проведения работ своими руками без привлечения наемных специалистов.
• Высокая скорость работ. Фундамент из винтовых свай может быть возведет за один день, а уже на следующий день можно проводить дальнейшие работы по возведению дома.
• Низкая стоимость. Готовый фундамент из буронабивных или винтовых свай обойдется на порядки дешевле других видов фундамента.

Существуют у такого вида фундамента и минусы:

Пониженная несущая способность свай по сравнению с другими видами фундаментов. При неправильном расчете нагрузки на сваи, они могут просесть, повредив каркас строения

Поэтому перед выбором вида фундамента важно сделать все необходимые расчеты и убедиться, что будущий фундамент будет способен нести нагрузки от строения.
Если для стройки выбраны винтовые сваи, но при этом вы планируете построить тяжелый дом, то выходом из этой ситуации будет использование винтовых свай диаметром больше чем 133 мм (стандартный диаметр винтовых свай). При этом проблемой является то, что многие компании, работающие на рынке, не имеют возможности и специальной техники для монтажа таких свай.
Отсутствие подвала

В домах на свайных фундаментах нет возможности организовать полноценный подвал, так как при монтаже фундамента не происходит выемки грунта под домом. Однако, при расположении домов на большом уклоне, получится организовать хозяйственные помещения в образовавшемся пространстве.

Необходимость дополнительного утепления цоколя здания. Минусов свайных фундаментов является продуваемый цоколь строения. Это создает обязательную необходимость (в отличие от бетонных фундаментов) в утеплении.

Плюсы и минусы фундаментов мелкого заложения

Что бы понять основные отличие между свайными и не свайными типами фундаментов с целью определения плюсов и минусов каждого из них, определим, в каких случаях применяют фундаменты мелкого заложения. К последним относят столбчатые фундаменты, ленточные и плиты. Такие фундаменты могут иметь отметку заложения на уровне глубины промерзания грунта, а при условии утепления цокольной части, могут располагаться и выше.

К плюсам фундаментам мелкого заложения относят простоту их устройства, дешевизну в сравнении с классическим свайным фундаментом (забивные сваи квадратного сечения, забиваемые дизель-молотом), достаточно высокую несущую способность (особенно у плитного варианта). Но их недостатки не всегда очевидны. Главным из них является уязвимость перед сезонным подтоплением. Поверхностные грунтовые воды, называемые «верховодкой», могут существенно снизить несущую способность утепленного фундамента мелкого заложения.

Подробнее об устройстве фундамента мелкого заложения можно узнать на странице https://rems-info.ru/ustroystvo-fundamenta-melkogo-zalozheniya.html

Схема образования грунтовой верховодки.

Для борьбы с этой проблемой используют дренаж. Но он не может работать сам по себе, дренируемую воду нужно куда-то отводить. Устройство фундамента на отметках глубины промерзания тоже не всегда возможно, например, в случае пребывания уровня «обычных» грунтовых вод выше глубины промерзания, для устройства фундамента понадобится выполнить водопонижение – не лить же бетон прямо в воду. Строительное водопонижение – это довольно дорогостоящее мероприятие.

В тех случаях, когда площадка строительства является сезонно подтопляемой, а устройство дренажа не имеет смысла из-за отсутствия ливневой канализации или другой зоны разгрузки, целесообразно рассмотреть вариант свайного фундамента с высоки ростверком.