Винтовой фундамент – обзор технологии, за и против

Для загородного строительства нередко выбирают свайный фундамент. Правильно смонтированная конструкция прослужит долго, ее целостность не будет зависеть от влияния внешних факторов. Применяют такой фундамент при строительстве промышленных зданий и жилых домов. При соблюдении технологии сделать его можно самостоятельно.

Достоинства и недостатки винтовых свай

В возведении фундаментов винтовые сваи применяют уже не одно десятилетие. Список их достоинств содержит следующие пункты:

  • Возможность применения на грунтах разного типа.
  • Несильная зависимость от уровня грунтовых вод.
  • Отсутствие необходимости проведения объёмных земляных работ, в том числе и на участках со сложным рельефом.
  • Возможность установки в любое время года.
  • Под малоэтажный частный дом все сваи можно установить в течение одной-двух рабочих смен.
  • Установку винтовых свай производят с помощью специальной техники и вручную.
  • Обустройство свайно-винтового фундамента обойдётся намного дешевле, чем возведение бетонного основания.
  • Проведение правильных расчётов и соблюдение технологии монтажа обеспечивают долгий срок службы.
Достоинства и недостатки винтовых свай

Есть у винтовых свай и перечень недостатков и ограничений:

  • Невозможность применения на скальных и сильно каменистых грунтах.
  • Ослабление одной сваи способно нарушить устойчивость значительной части фундамента.
  • Качественные изделия имеют защиту оцинковкой и другими покрытиями, но возможность коррозии всё равно существует. Процесс разрушения металла может быть спровоцирован химически агрессивными составляющими грунта, близостью ЛЭП и электрифицированной железнодорожной линии.

Особенности фундамента на сваях

Основные преимущества заключаются в том, что фундамент на винтовых сваях сооружается за короткие сроки и стоит на порядок ниже других видов основания — ленточного и плитного. Также он отличается относительно высокой несущей способностью, однако здания в несколько этажей и строения из тяжелых материалов (кирпича и др.) возводить на нем не рекомендуется.

Другие достоинства:

  • Простая технология устройства и минимальное количество земляных работ.
  • Возможность продолжения строительных работ в день установки свай.
  • Предрасположенность к модернизации – при необходимости постройку можно расширить уже в ходе эксплуатации путем монтажа дополнительных свай.
  • Отсутствие влияния уровня расположения грунтовых вод.
  • Абсолютная стойкость к морозному пучению.
  • Качественная вентиляция подполья – благодаря этому свайные основания идеально подходят для деревянных строений.
  • Длительный срок службы – качественные металлические сваи, дополнительно обработанные противокоррозийными средствами, способны прослужить 50 и более лет.
  • Возможность установки винтовых опор вручную, без привлечения спецтехники.

Основные недостатки винтового фундамента:

  • Отсутствие конструктивной возможности сделать подвальный или цокольный этаж.
  • Необходимость утепления подпольного пространства, что ведет к дополнительным финансовым затратам.
  • Высокая сложность или даже невозможность сооружения на каменистых и скалистых грунтах.
  • Пагубное воздействие коррозии на металл – поэтому не рекомендуется устройство фундаментов этого типа вблизи источников блуждающих токов (электроподстанции, электрофицированные железные дороги, вышки сотовой связи и т.д.)

Свайно-винтовой фундамент плюсы и минусы

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.

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.

Свайно-винтовой фундамент плюсы и минусы

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

  1. 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.
  2. Простота монтажа позволяет избежать использования спецтехники, что также существенно снижает затраты на возведение фундамента.
  3. Возможность оперативного выполнения работ, позволяющая смонтировать свайное основание в течение 1–2 дней. Кроме этого, осуществление дальнейших работ возможно сразу по окончании вкручивания свай.
  4. Условия рельефа практически не влияют на устройство свайно-винтового фундамента. Смонтировать такой вид основания можно на любом косогоре или пересеченной оврагом местности.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
Читайте также:  Несъёмная опалубка из стекло-магнезитовых листов

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

  1. 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.
  2. 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.
  3. Невозможность использовать фундамент в качестве стен подвального помещения.
  4. 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.

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.

О сваях под фундамент

Снизу свай находятся лопасти, они имеют форму винта.

При помощи конструкции сваи ввинчивают в грунт, как саморезы, но в этом случае почва не разрушается, а уплотняется и становится более прочной.

Виды по форме

Для фундамента выделяют три вида свай, о них подробнее — ниже.

Винтовые сваи

Они имеют винтовые лопасти, такой вид свай используют там, где несущая способность почвы плохая. Большое количество винтовых свай обладают режущим элементом, он разрезает почву, когда сваю ввинчивают в землю. Такой вид свай так же подходит для той почвы, которая всё время промерзает.

Сваи с разным диаметром труб

От диаметра свайной трубы будет зависеть ее вес и способность выдерживать огромные нагрузки. Ведь при выборе этих свай, нужно ориентироваться на всю массу здания и в соотношении с этим показателем нужно выбирать диаметр сваи. Для свай, диаметр которых, больше 10 см, потребуется специальная техника.

Лопасти, имеющие различие в диаметре на одной свае

Если почва очень влажная, то диаметр свайных лопастей делают больше.

Сваи так же имеют различия в формах и видах. Эти данные зависят от производителей и материалов.

Читайте также:  Какой фундамент лучше делать под дом плита или ленточный фундамент?

Виды по наконечнику

Так винтовые сваи делят по типу наконечника, и они бывают:

  1. сварными;
  2. литыми.

Сварные

Вариант считается дешёвым и экономически целесообразным, ведь он состоит из трубы с приваренной к ней лопастью. Такие сваи имеют не совсем хорошее качество и по этой причине при строительстве массовых сооружений, сварные сваи не используют.

Такие сваи используют для строительства гаражей или хозяйственных построек. Если лопасть на свае приварена не качественно, то в процессе эксплуатации, она может отойти от вертикальной оси и поэтому фундамент теряет свою стойкость.

Литые

Сваи, у которых литой наконечник, имеют хорошую прочность. Их используют для строительства жилых домов. Чтобы изготовить литой наконечник применяют литьевой метод. Лопасти у свай бывают толщиной примерно 12 миллиметров, а диаметром примерно 30 сантиметров.

Чтобы произвести ствол сваи, берут стальную трубу с наконечником. Литые сваи имеют хорошие несущие способности, они хорошо выдерживают нагрузку более пяти тонн и больше. Конечно стоимость литого наконечника немного выше, чем у сварного.

Виды по покрытию

Так же сваи имеют различие по типу покрытия. Сталь иногда обрабатывают антикоррозийным средством, а иногда полимерным покрытием.

Фундамент из винтовых свай при точном расчёте нагрузки на него, может прослужить более ста лет.

При покупке свай на рынке необходимо ознакомиться с сертификатом соответствия заводским нормам и всем стандартам. Потому что существует огромное количество подделок, которые ничем внешне не отличаются от настоящих свай.

Есть ещё вариант свай для производства которых применяют толстостенные трубы. Такие сваи по надёжности стоят на одной ступени с литыми сваями. Сваи обеспечивают прочное основание для больших строений.

Плюсы и минусы винтовых свай

Плюсы винтовых свай и их преимущества:

  1. Быстрота сооружения фундамента;
  2. Нет необходимости ожидать выстраивания фундамента;
  3. Винтовые сваи легки в монтаже. Сваи можно установить своими руками, но если размер свай большой, то необходимо нанимать специальную технику;
  4. Доступная цена;
  5. Могут применяться на различных почвах;
  6. Не требует предварительного выравнивания участка;
  7. Хорошая стойкость к нагрузкам;
  8. Большой срок эксплуатации;
  9. Не требует проведения земляных работ.

Минусы винтовых свай и их недостатки:

  1. Если вы выбрали некачественные сваи, то они быстро выходят из стоя и приводят к неравномерному проседанию строения;
  2. Если почва имеет в своём составе большое количество камней, то установка свай будет затруднена;
  3. Необходимость соблюдать правила монтажа и технологии.

Разновидности винтовых свай

Выделяют 2 ключевых разновидности винтовых свай:

  • с обычным наконечником
  • и с литымнаконечником.

Первые представляют собой эконом-вариант из трубы с присоединенной на конце лопастью. Качество сходственных свай нередко достаточно низкое, они неоднократно производятся в кустарных условиях. Тем не менее, и стоят дешево.

Фактически все негативные отзывы об винтовых сваях можно отнести к некачественным сваям.

Если лопасть приварена некачественно, то во время ручного завинчивания свая может отсоединиться от вертикали и уйти от осевого уровня основы.

Отсоединение лопасти сваи возможно во время ручного закручивания: свая будет внезапно проворачиваться. Ещё хуже, после того как через 6-8 лет, у какой-нибудь свайной опоры может отвалится лопасть (в частности, от коррозии либо некачественности сварного шва).

Хорошее применение дешевых сварных винтовых свай — это в строительстве заборов и временных хозяйственных строений. Во время сооружения жилья необходимо неукоснительно уточнять у подрядчика, из какой разновидности винтовых свай он собирается возводить основу.

Не менее надёжным способом считается свая с винтовым наконечником. Как правило, такие наконечники для свай производятся на особом заводе способом правильного литья в вакуумной среде из железа СТ-25, СТ-30. У подобного наконечника толщина лопасти не менее 13 мм при диаметре 300мм (у сварных, как правило, 5мм), а геометрические качества различаются хорошей точностью.

Впрочем, во время приобретения свай с литыми наконечниками необходимо быть тоже внимательным, так как на современном рынке на наше время достаточно много подделок.

На качество литого наконечника крепко воздействует точность соблюдения заводской спецтехнологии, в частности, непременная термообработка изделия по окончанию литья, соответствие марки железа и тому подобное. Винтовой наконечник из плохого литья способно быть хрупким, при этом лишается надежности под нагрузкой через время.

Выбор свайного фундамента

[rek_custom3] Выбор свайного фундамента актуален для возведения строительных зданий на неровной поверхности ландшафта. Это может быть как склон, так и впадина. Как правило, такие сложные входные данные, как неровности поверхности земли, требуют особенного внимания. Чаще всего необходимо проконтролировать, чтобы вся постройка имела достаточно небольшой вес.

Свайно ленточный фундамент плюсы и минусы

Если необходимо построить высокое здание, да еще и на каменистой почве, то тогда подойдет ленточный вид фундамента. Он сможет выдержать очень серьезную нагрузку на ростверк и все основание целом. И его также можно смонтировать вручную. Он также обеспечит отличное сцепление с ростверками. А дом на ленточном типе опоры может быть высоким, монолитным и тяжелым и при этом не перекоситься от хлипкой основы.

Плюсы этого вида опоры для дома:

  • Его можно использовать на участках со сложным рельефом.
  • Требует минимум стройматериалов и техники.
  • Выдерживает сыпучие и подвижки почвы.
  • Часть материалов можно делать вручную, например, набивные сваи.
  • Несущие конструкции позволяют импровизировать с видом и могут быть круглыми или квадратными.
  • Может быть расположен близко к грунтовым водам.
  • Возможен самостоятельный монтаж в течение всего нескольких дней.
Читайте также:  Возведение столбчатого фундамента своими руками

Минусы свайно-ленточного фундамента:

  • Требует профессиональных и максимально точных расчетов, не дает право на ошибку.
  • Не позволяет оборудовать цокольный этаж или подвальное помещение.
  • первый уровень дома располагается прямо на почве, что делает дом холодным и влажным, и требует дополнительных утеплительных мероприятий.
  • Невозможно построить высокий дом, три этажа – максимум.
  • Не каждый материал для свай подойдет. Металл при близости грунтовых вод нецелесообразен.

Технология возведения свайного фундамента

Соблюдение технологии монтажа свайного фундамента позволит соорудить прочное основание. Изготовление конструкции предполагает следующие этапы:

  1. Бурение ям. Их количество определяется общим весом сооружения, а также эксплуатационной нагрузкой. Диаметр скважины зависит от технических параметров бура, но он редко превышает 30 см. Глубина ямы не больше 6 м. Бур располагают так, чтобы во время работы задействовались минимальные усилия.
  2. Бетонирование и армирование элементов. Для защиты изделий от воздействия влаги в скважины укладывается рубероид по всему диаметру. После этого в ямы будут ставиться сваи. Для их закрепления используют бетон. Грунтовые воды при этом откачивают. Важно также организовать каркас из арматуры. Бетон нужно подавать слоями и уплотнять.
  3. Устройство ростверка. Его высота не менее 30 см, ширина не менее 40 см.
Технология возведения свайного фундамента

В завершение все швы заполняют цементным раствором.

Назначение и функции.

Устройство свайного ростверкового фундамента.

Сваи оптимальны на участке со сложным рельефом.

При проектировании собственного частного дома обязательно нужно разобраться, что это такое свайный фундамент с монолитным ростверком, и подходит ли он для этого конкретного случая.

Назначение и функции.

В качестве несущих опор сваи являются оптимальным вариантом в сложных геологических условиях, когда силы пучения оказывают значительное воздействие на подземные конструкции, а большой уровень промерзания потребует заглубления монолитной ленты свыше 2 м.

На схеме показано, как работает конструкция свайного ростверка:

Технология изготовления отличается от обычной установки здания на сваи тем, что все опоры связываются в единое основание цельным поясом, принимающим и распределяющим нагрузки на столбчатые опоры.

Виды ростверка.

Виды ростверка.

Назначение и функции.

Ростверк соединяет сваи между собой.

Проектным расчетом, исходя из условий участка и общего веса здания, выбирают, какой вид свайно-ростверкового фундамента целесообразно применить.

На решение оказывает влияние необходимость устройства под венцом вентилируемого подполья, возможность подтопления паводковыми водами, уклон (рельеф) площадки.

Исходя из таких условий, определяют высоту ростверка свайного фундамента:

Свайно ростверковый фундамент плюсы и минусы.

Назначение и функции.

Низкий ростверк имеет достоинства ленточного фундамента.

Устройство свайного ростверкового фундамента.

Низкий ростверк является комбинацией незаглубленного ленточного фундамента со сваями, что существенно повышает надежность, жесткость, устойчивость всей несущей конструкции.

Этот вариант сочетает достоинства свайного и ленточного типа фундаментов, при том, что объединение значительно компенсирует недостатки, проявляющиеся по отдельности:

  • весовая нагрузка здания передается на фундаментную бетонную ленту и за счет наличия армирующего каркаса перераспределяется на всю площадь опоры;
  • монолитная низкая лента опирается своей нижне частью между сваями на подушку (грунт), обеспечивая площадь контакта с опорой по всему периметру;
  • зимой воздействие сил у поверхности компенсируется заглубленными столбами свай.
Назначение и функции.

Высокий ростверк.

Повышенные ростверки применяют на сложных неустойчивых почвах.

С повышением уровня грунтовых вод растет высота бетонного ростверка относительно поверхности почвы.

Повышенный тип используют на плывунах, торфяниках, карстовых, лесовых, плодородных почвах, толщиной больше 1,4 м.

Такое расположение исключает воздействие боковых сил на монолитный ростверк, а сваи являются не только опорами, но и якорем в подвижных породах.

Назначение и функции.

Устройство такого фундамента сокращает объемы производства земляных работ, потребует меньшего количества материалов и денежных затрат, чем бетонная лента или плита. При монтаже монолитный железобетонный ростверк потребует точного соблюдения проектных размеров и технологии производства работ.

Материал для ростверка.

Деревянный брус — наиболее дешевый материал.

Основой для ростверка под свайный фундамент выбирается сырье, способное по своим характеристикам длительно выдерживать постоянную и переменную нагрузки, заложенные в проектный расчет дома.

Прочный ростверк на сваях изготавливают из таких материалов:

Назначение и функции.
  • стальные профили (швеллер, двутавровая балка);
  • деревянный брус (оцилиндрованное бревно);
  • бетонное (железобетонное) литье.

Низкий свайно-заглубленный фундамент может быть только с бетонным ростверком.

Материал для ростверка.

Бетонные конструкции применяют для тяжелых домов.

Высокими делают металлические ростверки, так как при своей большой прочности они нуждаются в защите от влаги.

Назначение и функции.

Железобетонный тип, возвышающийся над землей, применяют при постройке достаточно тяжелых домов, так как на высоте бетонирование потребует хорошей опалубки.

Еще один критерий – срок службы материалов стен постройки. Выбранный ростверковый фундамент должен соответствовать или превышать по эксплуатационным качествам конструкциям, расположенным выше него.

Как опирают свайный фундамент с ростверком из разных материалов на сваи представлено на схеме:

Свайно ростверковый фундамент плюсы и минусы.

Перед тем, как рассчитать несущую способность свайных фундаментов с учетом общей нагрузки, надо принять к сведению, что запас прочности для них должен составлять 1,4 (в других типах оснований обычно рассчитано на 1,2).