Особенности свайного фундамента: плюсы и минусы

В России, где места под застройку и подъездные пути хватало, а несущая способность грунтов на большей части территории невелика и стабильна, винтовые сваи не применялись до революции. Внедрение в строительство фундаментов на винтовых сваях началось только с освоением районов, расположенных в зоне вечной мерзлоты. Если ее нарушить земляными работами, то образуются кратеры протаивания, в которые может ухнуть не то что дом, но и целая деревня, а фундамент на сваях их практически не требует.

Свайный фундамент: плюсы и минусы

Установка фундамента из винтовых свай — это очень популярное решение в наши дни. Сам по себе такой тип фундамента имеет массу преимуществ перед монолитным и ленточным. Первое и главное преимущество заключается в том, что сваи подходят для любого грунта. Если грунт очень слабый (например, вы решили строить в болотистой местности), сваи просто сильнее заглубляются в грунт. Это делается, пока для них не найдётся твёрдая опора.

Второе преимущество винтовых свай заключается в том, что их можно устанавливать в любое время года. Зимой и летом, в дождь и в снег, в жару и в заморозки ничто не помешает вам вбить их в землю. Правда во время заморозков есть один момент, который необходимо узнать — нужно точно определить глубину замерзания грунта, чтобы свая была длиннее и вошла в не промёрзший грунт. В то же время, любой фундамент, который делается из бетона или цемента, требует особых погодных условий — никакого дождя, снега, заморозков, иначе процесс продлится очень долго и может закончиться плохо.

Третье преимущество заключается в том, что свайный фундамент устанавливается очень быстро. Опять же, бетон должен схватиться, затвердеть, а для того, чтобы бетонная лента или ж/б плита полностью сформировалась, нужно около месяца, в то время, как свая уже готова и практически сразу после вбивания на ней можно строить.

Если же говорить о недостатках свайного фундамента, их не так много. Первый недостаток — это то, что здания на сваях уязвимы для подвижек грунта. Особенно это касается зданий каменных или кирпичных — если грунт начнёт двигаться слишком активно, это сможет повредить кладку, понадобится срочный ремонт здания.

Второй недостаток, которыми обладают сваи — это слабая способность выдерживать большой вес. Для того, чтобы уменьшить этот эффект, свайный фундамент можно сделать с ростверком — конструкцией, которая устанавливается поверх свай для того, чтобы повысить прочность и долговечность фундамента. Тем не менее, если вы решили возвести высокий каменный дом, ростверк вряд ли поможет — вам придётся выбрать другой вариант. В то же время, небольшой каменный дом на свайном фундаменте устоит, если предварительно усилить его ростверком.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Свайные фундаменты принципиально отличаются от ленточных и плитных тем, что каждая свая передает на грунт сосредоточенную нагрузку в отдельной точке. А свайно-винтовой фундамент в свою очередь отличается от свайно-забивного из железобетонных свай тем, что:

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента
  • Сваи – металлические трубы, гораздо хуже железобетона сопротивляющиеся изгибу.
  • Металлические сваи в грунте подвержены коррозии.
  • Заворачивание винтовых свай, в отличие от вбивания забивных, не уплотняет, а разрыхляет грунт.
Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Вследствие указанных факторов качество свайно-винтового фундамента очень сильно зависит от свойств подстилающего грунта. Идеальная «подушка» под винтовой фундамент – мощный сухой суглинок или слегка увлажненный аллювий, песок с включениями мелкой гальки. В последнем случае винт сваи при вкручивании толкает перед собой все более расширяющийся и уплотняющийся конус грунта. Из него при этом выжимается вода, а мелкие частички глины, всегда присутствующие в аллювии, цементируют его. В конце концов конус грунта приобретает прочность бетона, а конусы отдельных свай в глубине смыкаются. Свая заклинивается намертво, так, что ее легче свернуть в штопор, чем дальше завернуть или вывернуть; прочнейший фундамент теперь готов фактически без нулевого цикла.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Беседка с купальней на винтовых сваях

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

В плодородных многослойных грунтах большей части РФ свая фундамента работает по-иному. Как – разберем ниже, а пока укажем плюсы и минусы винтовых свай в России, за исключением горных районов и зоны вечной мерзлоты:

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента
  1. Не требуется планировка площадки и оборудование подъездных путей к ней – плюс.
  2. Строительство не привязано к сезону, погодным/природным условиям и географическому положению объекта; сваи можно заворачивать и в болото, и в вечную мерзлоту – плюс.
  3. Трудозатраты на устройство свайно-винтового фундамента на порядок и более меньше, чем любого другого; его можно собрать за 1-3 рабочих смены – плюс.
  4. Не нужно ждать усадки фундамента, строительство можно начинать сразу после его монтажа – плюс.
  5. Пристройки к основному зданию можно делать, не опасаясь усадки их фундаментов относительно старого – плюс.
  6. Строительство возможно в зоне развитых подземных коммуникаций – плюс.
  7. С применением промышленных методов сборки и в сочетании с железобетонным ленточным свайно-винтовой фундамент позволяет вести строительство на самых слабых грунтах, вплоть до плывунов – плюс.
  8. Те же промышленные технологии строительства позволяют извлекать сваи из грунта для повторного использования – плюс.
  9. Ограниченный срок службы: в увлажненных грунтах с химической реакцией, отличной от нейтральной, металлические сваи служат 50-60 лет; бурозабивные (см. далее) до 100-120 лет – минус.
  10. Ограниченная свойствами грунта несущая способность: капитальное многоэтажное строительство на свайно-винтовых фундаментах невозможно – минус.
  11. Свайно-винтовые фундаменты для жилых строений долговременного пользования на единицу несомой нагрузки от здания оказываются на 10-30% дороже свайно-забивных или ленточных – минус.
  12. Устройство подвального помещения невозможно, т.к. нарушается взаимодействие свай с грунтом – минус.
  13. Попадание текучей воды в подпол здания недопустимо, поэтому требуется достаточно сложная отделка цоколя и отмостка – минус.
  14. Монтаж фундамента требует предварительных геологических исследований на месте строительства и достаточно сложных и трудоемких расчетов. Если для ленточных фундаментов можно разработать типовые проекты, то каждый свайно-винтовой проектируется индивидуально – минус.
Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

В индивидуальном строительстве плюсы свайно-винтового фундамента безусловно оттесняют его минусы в следующих случаях:

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента
  • Временные легкие жилые дома. Скажем, берем недорогую посильную ипотеку на сборно-щитовой домик, а рядом понемногу строим сами капитальный особняк.
  • Деревянные бани: надежная изоляция пола от грунта дает и от металлической печки достаточно легкий и мягкий пар.
  • Хозпостройки, навесы, шпалеры.
  • Заборы.
  • Распашные ворота.
Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Столбы раздвижных ворот из винтовых свай делать не следует: под механизм все равно нужно основательное бетонирование, а его усадка в дальнейшем приведет к перекашиванию створки; также сваи неважно держат регулярные знакопеременные нагрузки при ее выдвижении/задвигании. Не очень подходят свайно-винтовые фундаменты и под гаражи; для въезда-выезда придется делать пандус высотой около 0,5 м, что неудобно, отнимает место на участке, усложняет и удорожает работу. Исключение – сварные металлические гаражи, но их эстетика всем известна.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Применение свайно-винтового основания

Широкое использование таких фундаментов обусловлено возможностью возведения построек на разных, в том числе, проблемных грунтах. Дома со свайными опорами строят на подвижных (пучинистых) грунтах, подтопляемых, торфяных и песочных почвах или на участках, имеющих заметный уклон. Для увеличения прочности основания внутреннюю часть опоры заливают бетоном.

Читайте также:  Дизайн интерьера гостиной 20 кв м (90 фото) — зонирование комнаты

На винтовых опорах возводят деревянные конструкции из бруса или бревен. Небольшой, по сравнению с другими строительными материалами, вес деревянных конструкций позволяет возводить на таком основании дом, имеющий до 2−4 этажей.

Такой фундамент с успехом используется при возведении каркасно-щитовых домов или построек из СИП панелей. При использовании свай с большим диаметром трубы и толщиной стенки можно строить 1 или 2-этажные кирпичные или блочные дома.

Проблемы свайного фундамента

Застройщик должен учитывать, что свайный фундамент имеет весьма ограниченную сферу применения. Использовать его на плотных или каменистых грунтах не только бессмысленно, но зачастую невозможно. Еще будут проблемы с обустройством цоколя. И, конечно, в доме на свайном фундаменте обустроить погреб не получится.

Свайный фундамент – хорошее решение, если есть соответствующие условия. Понимая главные особенности конструкции, застройщик сможет точно решить, стоит ли ему обращаться именно к этому варианту или подобрать какой-то другой.

Недостатки винтовых свай

Увы, у всего хорошего есть и обратная сторона. Не исключение и винтовые сваи. Назовем их:

Недостатки винтовых свай

Недостатки винтовых свай

Винтовые сваи в большинстве случаев производятся из углеродистой стали. Это самый экономичный способ, который позволяет удерживать цену на готовые сваи на уровне, доступном даже самым бюджетным застройщикам. Пусть вас не обнадеживает черный цвет новеньких свай – к моменту, когда вы ввернете (то есть, конечно, погрузите) их на нужную глубину, вся краска с них уже будет содрана за счет все того же трения о грунт, благодаря которому ваше строение будет держаться даже на зыбких грунтах. Как только покрытие с металлических стержней будет посредством трения содрано, металл тут же примется ржаветь (сам стержень будет ржаветь долго, а вот опорный винт – побыстрее, ведь он потоньше).

Читайте также:  Пенобетон и газобетон: их производство и сравнительная характеристика

Некоторые поставщики предлагают анодированные винтовые сваи, но это, скажем так, малоэффективно. Дело в том, что гальванопластика формирует на поверхности базового материала слой нужного (то есть, в нашем случае, коррозионно-устойчивого), но только слой этот имеет толщину в несколько микрон (в пору считать слои молекул).

Купол Исаакиевского собора, анодированный таким образом, прекрасно держит позолоту еще со времен Монферана, но вот сваи, вворачивающиеся в грунт и со скрежетом трущиеся о него, очень быстро потеряют все молекулярные слои своей защиты.

Поэтому стандартные винтовые сваи, выполненные из углеродистых сортов стали, гарантируют устойчивость конструкции на протяжении… 10 лет! Всего. Однако есть выход – винтовые сваи из нержавеющей стали. Все то же самое, только материал другой – вечный, вне зависимости от условий эксплуатации. Ну, и стоимость, конечно, тоже другая – в пару-тройку раз выше.

Недостатки винтовых свай

Дороговизна.

Если вы строите жилой дом (да еще и двухэтажный), то вас однозначно не устроит гарантийный срок эксплуатации свай, всего лишь в 10 лет. Поэтому вы однозначно предпочтете вариант со сваями, сделанными из нержавейки. А это, в свою очередь, сильно приблизит бюджет возведения фундамента к технологии погружения классических железобетонных свай (с их очень долгим сроком годности).

Строительные нормы и правила

СНиП о свайном фундаменте под номером — 85 выдвигает следующие требования к его сооружению:

  • при выборе свайного фундамента в качестве несущего основания нужно руководствоваться нагрузкой на грунт, его характеристиками, которые определяет соответствующая экспертиза, назначением строения;
  • сваи и ростверки строят только из тяжелого бетона классом не ниже В15;
  • СНИП указывает также формулы и параметры расчетов несущей способности опор, трения земли на боковую сторону сваи, возможных деформаций, требования к наклону опор и конструированию основания в разных видах грунта, параметры осадки свайно-ленточных оснований.

Врезки

Бетонирование и монтаж ростверка повышает надежность свайного фундамента, но снижает его ремонтопригодность. Извлечь из такого фундамента начавшую разрушаться от коррозии сваю и заменить ее новой крайне сложно.

Недопустимо устанавливать сваю не в один прием. Если в процессе ввинчивания было обнаружено отклонение от вертикального положения, сваю оставляют и обрезают, устанавливая замену ей на небольшом расстоянии. Вывинчивание и повторная установка снижают несущую способность и надежность опоры.

При перечислении достоинств свайных опор часто упоминают возможность повторного использования. Это утверждение справедливо лишь для свай без бетонирования, которые используют для строительства временного жилья и хозяйственных построек.

Сделать собственные выводы вы сможете, ознакомившись с видео:

Как смонтировать фундамент своими руками

Процесс монтажа выполняется поэтапно.

1. Подбирают типоразмер свай, с учетом несущей способности определяют их количество. Длина берется из расчета глубины промерзания грунта, запаса на подрезку (0,2 м), высоты цоколя (0,4 – 0,6 м).

2. Размечают участок – план дома расчерчивают на прямоугольники, выдерживая погрешность максимум 2 см (по сторонам и по диагонали). Точки установки помечают колышками.

3. Монтаж свай начинают с углов — реперных координат. Ставят винтовую опору в нужную точку, в прорезь шляпки вводят штангу (если свая длиннее 2,5 м, штангу наращивают удлинителем). Для продуктивной работы пользуются специальной установкой. Ручное ввинчивание производится бригадой из 2-х – 3-х человек – при этом на каждый элемент уходит полчаса при нормальном грунте. Через каждые 5 – 6 оборотов уровнем проверяют горизонталь, чтобы убедиться в верном направлении движения сваи.

Читайте также:  Красивые одноэтажные дома: фото проектов

3. Выравнивание фундамента выполняют после монтажа всех опор. Для начала лазерным нивелиром контролируют плоскость и намечают уровень – не ниже 0,5 м над уровнем земли. Концы срезают обычной болгаркой.

4. В полость труб заливают бетонный раствор на основе портландцемента М300. Этот прием предотвращает коррозию опор с внутренней стороны и продлевает срок их эксплуатации. Чтобы дополнительно защитить сваю от высокой влажности, в месте ее монтажа снимают слой грунта толщиной 0,3 м и обустраивают дренажную песчано-щебневую подушку.

5. После застывания бетона к концам труб кольцевым швом приваривают оголовки для крепления брусового или стального ростверка (для кирпичного или блочного строения). Во втором случае для обвязки используют швеллер или двутавр. Последняя операция – нанесение на ростверк двух слоев краски для защиты от коррозии.

Как смонтировать фундамент своими руками

Сколько стоит винтовой фундамент

Цена фундамента на основе винтовых свай складывается из стоимости опор и оголовков. Качество винтов должно отвечать таким требованиям:

  • материал – цельная труба из стали Ст 20, при диаметре 108 мм стенка должна быть минимум 4 мм;
  • правильная форма винта, оптимальный диаметр лопасти (он зависит от свойств грунта);
  • сварочный шов, соединяющий лопасть с трубой, должен быть сплошным (иначе при закручивании винт повредится); лучше всего, если наконечник будет литым (он тоже приваривается к трубе);
  • пескоструйная обработка опоры перед покраской;
  • защита от коррозии — надежными считаются сваи, прошедшие горячую оцинковку: они покрываются цинком снаружи и изнутри; самое долговечное покрытие – полиуретановая смола.

Прежде чем купить винтовые сваи для устройства фундамента, стоит ознакомиться с технической документацией: в нее включаются характеристики изделия, протоколы ультразвукового или рентгенографического контроля сварных соединений трубы. Для проверки защитного покрытия проводят пробное закручивание винта – на нем не должно остаться царапин от камней.

Стоимость винтовой сваи для фундамента варьируется в широких пределах, что подтверждают данные, приведенные в таблице.

Размерные характеристики и цены на сваи

Особенности проектирования свайного фундамента

Очень важно при выборе свайного фундамента уделить внимание его проектировке, для того чтобы возвести долговечный и прочный фундамент, на котором будет стоять любое строение. Для этого нужно составить подробный проект свайного фундамента, в котором будут учитываться следующие моменты:

  • Структура грунта.
  • Тип свайного фундамента.
  • План строительной площадки, на котором указаны все строения.
  • План строения надземного сооружения, то есть количество этажей, использование материалов и другие особенности.
  • Характеристики конструкций, которые располагаются возле площадки для строительства для определения возможной усадки.
  • Чертеж подземной части строительного участка, то есть глубина свай, подземные коммуникации.
  • Расчет нагрузки на поверхность пола в различных ситуациях.
Особенности проектирования свайного фундамента

Все эти данные необходимо учитывать при проектировке свайного фундамента, в противном случае возведенное строение простоит не долго.

В заключение хочется отметить, что свайный фундамент является многофункциональным и долговечным основанием для любого строения, даже не смотря на все его преимущества и недостатки. Однако чтобы получить высокую прочность и долговечность, конструкция фундамента должна быть выполнена по всем технологиям и желательно при помощи опытных специалистов.

Винтовые или буронабивные сваи – области применения

Общее для обоих видов:

  • подходят для монтажа на грунтах любого типа, кроме скальных и крупнообломочных;
  • их, как и другие свайные фундаменты, можно использовать на неровном рельефе.
  • не подходят для подвижных грунтов;
  • не подходят для устройства дома с подвалом.
Винтовые или буронабивные сваи – области применения

Теперь о разнице. Винтовые сваи чаще всего используются под легкие постройки. Распространенные типоразмеры (первая цифра – диаметр ствола, вторая – лопасти):

  • СВ 89 х 250 – подходят для следующих объектов: беседка, кирпичный столб для забора, веранда. Для совсем легких сооружений существуют сваи диаметром 75;
  • СВ 108 х 300 – каркасный дом, сруб;
  • СВ 133 х 350 – пеноблоки, газобетон.

Габариты винтовых свай варьируются в следующих пределах:

  • сечение ствола – от 75 до 159 миллиметров;
  • длина – от 165 до 900 см;
  • масса одной штуки – от 11 до 178 кг;
  • нагрузка, которую свая может принять – до 10 тонн и выше.
Винтовые или буронабивные сваи – области применения

Но следует учитывать, что чем больше габариты, тем сложнее погружать сваю. В то время как буронабивные могут достигать 30 м и принимать нагрузку до 60 тонн, а принципиальной разницы в технологии устройства нет.