Достоинства и недостатки различных видов свайного фундамента

Стройка жилых домов – дело очень ответственное и дорогостоящее. Многие опытные застройщики, зная о новых технологиях построения строений, не торопятся их осваивать, работая по старинке. В числе последних «новинок» в строительстве фундамент, построенный на винтовых сваях. Технология строительства сравнительно новая, но недостатки фундаментов на винтовых сваях строителям уже хорошо известны.

Но, обо всем по порядку. Данный строительный процесс в большинстве случаев используется при создании частных домов. Если немного заглянуть в историю, то можно узнать, что примерно 100 лет назад свайно-винтовой способ активно использовался в области военной промышленности.

Свайно-винтовая технология уже много лет используется в странах Канады и США.

Общее понятие фундамента на винтовых сваях

Первым кто доходчиво объяснил, что такое винтовые сваи, был А. Митчелл – архитектор и инженер из Англии в 1838 году. Он предложил вместо такого тяжелого труда как вбивание сваи в жесткую землю, закручивать их. В данном случае сама свая должна была иметь острый резьбовой наконечник. Следующими свайно-винтовую технологию удачно применили американцы, построив маяк.

После данный метод построения стали часто использовать военные при создании передвижных объектов. Геологи строили этим методом временные жилища на время своих экспедиций в самые далекие и забытые места мира.

В Россию данный метод строительства пришел только в 1880 году. Инженер Карлович подробно его исследовал и доказал эффективность его применения в своей научной работе. В следующие 2 десятка лет исходная конструкция фундамента на винтовых сваях совершенствовалась. Изобрели наконечник с лопастями. При помощи лопастей свая лучше фиксировалась в толще почвы.

Свайный фундамент под дом. Проектирование

Для разработки проекта свайного фундамента под строение необходимо предварительно сделать сбор информации и провести ее анализ:

• исследование параметров почвы с помощью высокоточных приборов;
• информация о прочности опор, обычно ее предоставляет производитель.

До проектирования необходимо определить особенности строения: его геометрию и вес, поскольку опорная конструкция должна выдерживать нагрузочные параметры и их особенности. Также необходимо учитывать вероятные дополнительные нагрузки: мебель, снег и другие. Для жилых домов существует норматив – 180 кг/м2. Исходя из полученной информации, выбирается тип свай, их материал, особенности опор и другие параметры. Только на основании этих данных можно составлять чертежи.

Примечание! Даже простой проект свайного фундамента должны создавать профессионалы, с точным расчетом нагрузок, материалов и прочих критериев, в противном случае вы рискуете всем строением.

Разновидности винтовых свай

Винтовые сваи под фундамент бывают 4 видов:

1. С наконечником сварным. Чаще всего используются при строительстве частных жилых домов;
2. С наконечником литым. Для промышленных объектов;
3. Сваи двухлопастные, винтовые. Используются для строительства больших объектов;
4. Сваи с повышенной несущей способностью. Самый надежный вариант. Может использоваться для строительства строений разного рода применения.

Также фундамент из винтовых свай используется для установки блочных или каркасных домов, теплиц, ангаров, банных строений, ворот, ограждений, мостов, причалов, опоры линий электропередач.

Фундамент свайно-винтовой на сегодняшний день очень популярен при создании малоэтажных домов.

Виды свайных фундаментов и классификация свай

Для того чтобы сделать правильный выбор для обустройства основания конкретного объекта, необходимо понимать, какие виды свайных фундаментов и классификация свай существуют. Опоры различают между собой по разным критериям, один из важных –способ погружения сваи в грунт:

• Забивные. Сваи из различных материалов, которые погружаются с помощью молотов или вибрационного оборудования, без выемки грунта или с его частичной выемкой. Опоры вдавливаются, а пространство не заполняется бетонным раствором.
• Сваи-оболочки. Эти элементы погружают, предварительно произведя выемку грунта, место под опору полностью или частично заливается бетонным раствором.
• Набивные. Для установки этих свай грунт сначала обжимается, а затем в полость, где они будут установлены, укладывается бетон.
• Буровые. Эти сваи устанавливают с помощью технологии бурения, затем в полости заливается бетон.
• Винтовые. Эти сваи заглубляются в грунт с помощью кабестана.

Важно! На свайно винтовом фундаменте нельзя возводить тяжелые бетонные или кирпичные здания, или 2-3 этажные дома из пенобетона. Но для строений из деревянного бруса, бревна или каркасных конструкций – оптимальный вариант по всем критериям.

Виды свайных фундаментов и классификация свай

Также существуют различия по несущим нагрузкам:

• Сваи-стойки. Эти опорные элементы передают нагрузку от строения полностью.
• Висячие сваи. Эти опоры передают нагрузки посредством боковых граней.

Свайные фундаменты могут различаться по форме сечения свай:

• тавровые;
• квадратные;
• прямоугольные;
• квадратные сваи с полостью круглой;
• 2-тавровые;
• круглые сваи с полостью.

В зависимости от применения свайных фундаментов могут быть использованы цельные свои или составные. Они могут иметь различную конфигурацию и армироваться по-разному. Достаточно выражены различия свай по форме нижнего окончания:

• с остроконечной формой, они обеспечивают легкое и быстрое вхождение в грунт;
• с закрытой полостью нижнего торца опоры;
• с открытой полостью нижнего торца опоры;
• с расширенной подошвой, они обеспечивают сопротивление силам, действующим на разрыв, что может частично вытолкнуть сваю.

Основные преимущества основы, построенной на винтовых сваях

Перечислим многочисленные преимущества фундаментов на винтовых сваях:

• Данный вид построения базы для дома освобождает строительных рабочих от такой трудоемкой и тяжелой работы, как перекапывание земляного грунта. Из-за своей конструкции металлическая свая может самостоятельно проложить себе «путь», легко достигнув нужной глубины. Как правило, при установке свай применяется специальная рабочая техника. Некоторые владельцы домов в целях экономии вручную вкручивают металлическую трубу. Это не сложно, будет достаточно силы 2 взрослых людей;
• Отсутствие подготовительных работ. Нет необходимости в расчистке самого участка, выравнивании рабочей площадки, снятии верхнего слоя почвы. Данный вид фундамента можно применять абсолютно на любой почве. Данный факт больше всего радует экологов, так как постройка жилица не навредит природе;
• Сроки монтажа очень короткие, максимально 3 дня;
• Финансовая экономичность. Винтовые сваи не нужно заказывать и долго ждать. Из-за своей популярности они всегда есть в продаже.

Винтовой фундамент активно используется для построения как стационарных, так и для временных построек. В общем случае понятие «временное сооружение» не имеет ничего общего с хлипкими и тесными вагончиками. Конструкция капитального и временного строения практически ничем не отличаются. Существенным плюсом временной постройки, имеющий винтовую основу, является легкий демонтаж. Сваи из металла легко вытаскиваются из земли и переносятся на следующее место монтажа. Данное преимущество является ключевым для геологов, военных, полевых строителей, ученых, археологов.

Стоимость данного вида фундамента достаточно высокая, но она оправдывает себя такими качествами как многоразовость использования, быстрота сборки.

Фундамент на основе винтовых свай наиболее эффективен при следующих условиях:

• Подвижный нестабильный вид грунта. Весь ненадежный, рыхлый слой почвы свая легко проходит и фиксируется в наиболее твердом месте. Свая устроена таким образом, что легко выдерживает большие боковые нагрузки и постепенные сдвиги грунта;
• Быстро меняющийся климат. Металлические трубки можно устанавливать в любую погоду. Они хорошо проходят в сильно промёрзшую почву;
• Вода в грунте. Сваи прекрасно фиксируются в болотистой почве, в недрах часто подверженных подтоплению. Винтовой фундамент можно ставить даже посередине водоема.

Не поддаются монтированию свай только скальные почвы, но и здесь можно найти выход, твердая и многолетняя скала сама по себе может служить хорошим фундаментом для строения.

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.

Важно! ГОСТ на свайные и ГОСТ на свайно винтовые фундаменты не существует. Все требования предусмотрены только СНиП. ГОСТ могут предъявлять требования исключительно к материалам и видам свай и ростверка. ГОСТ применим и к грунтам.

• 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.

Минусы свайного фундамента

Как у всех видов фундамента, есть и недостатки фундаментов на винтовых сваях:

• В некоторые виды грунта, в частности каменистые, сваи устанавливаются очень тяжело. В данном случае есть большая вероятность, что может повредиться защитный слой металлической трубы. А это может повлечь за собой быстрое возникновение коррозии. А это очень важный фактор, который влияет на время службы труб;
• В обязательном порядке необходимо делать антикоррозийную обработку. Некоторые строители или даже владельцы в целях экономии этого не делают, что существенно увеличивает риск возникновения гниения;
• Закрученную сваю невозможно проверить на наличие скрытых повреждений;
• При применении винтовых свай исключается построение каких-либо подвальных помещений;
• Рабочие на заводе-изготовителе могут не проконтролировать уровень качества сварного шва, что может также повлечь за собой неприятные последствия;
• Неграмотные менеджеры по продажам, стремясь любыми способами продать свой товар, искусственно занижают стоимость материала за счет уменьшения необходимого количества свай.

На вопрос чем отличается от других фундаментов основа из винтовых свай, можно ответить легко.

Способы устранения и предотвращения минусов свайного основания

Производители создают винтовые опоры из металла, поэтому они больше всех подвержены образованию коррозии. При этом на современных предприятиях уже изготавливают по новым технологиям опоры без швов с обработанным антикоррозийным покрытием. Изготовленные сваи строго по всем параметрам и технологиям имеют большой срок эксплуатации и могут прослужить даже в местах с повышенной влажностью.

Приобретая или покупая, строительный материал для фундамента на заказ через посредников стоит основательно их проверять и изучать.

Запомните, что нельзя покупать винтовые опоры, которые изготавливали кустарным методом.

Выбор свай также может повлиять и на степень усадки грунта. Для того чтобы в последствии монтажа свай не возникало никаких проблем стоит ответственно подойти к изучению состава и типа почвы. Также степень усадки может возникнуть в связи неправильного выбранного диаметра трубы. Свайный фундамент можно устанавливать независимо от типа почвы. Но следует грамотно рассчитывать все работы и размеры свай (с учетом запаса).

Бывают ситуации, когда строители, не имеющие специального опыта, проводят монтаж винтовых свай. По этой причине допускают множество грубейших ошибок. Это приводит к снижению качества системы фундамента.

Отличия от забивного фундамента

Главным отличием от фундамента, монтирующего на забивных сваях, является возможность не пользоваться услугами тяжелой строительной техники, так как винтовые сваи, возможно, закрутить самостоятельно. Для этого понадобятся усилия нескольких здоровых взрослых людей. Различается и сам процесс установки. Монтирование забивных свай – процесс очень громкий, вызывающий периодическую вибрацию. Есть возможность навредить окружающей среде посредством разрушения почвы.

Также постоянная вибрация может начать процесс разрушения строений, находящихся поблизости. Соответственно, построение зданий, исторического или культурного значения, может происходить только на основе винтового типа фундамента. Если посмотреть на данный процесс с экономической точки зрения, то здесь опять же выигрывают винтовые сваи, так как принудительное погружение металлических свай – процедура довольно сложная и затратная.

Свайный фундамент – это оптимальное решение для частного дома

Еще совсем недавно свайный фундамент не использовался в частном строительстве, за исключением территорий со сложным климатом и почвами. Но с тех пор, как технология каркасного строительства и возведение домов из бруса, стали популярными, сваи стали активно использоваться для малоэтажных домов. Свайный фундамент, несмотря на минусы, сегодня также востребован, как традиционный ленточный, поскольку позволяет решать преимущественное большинство задач, связанных с особенностями различных частных объектов и особенностей различных грунтов. Его технологические и ценовые характеристики обуславливают большие достоинства перед аналогами.

Примечание! Если вы хотите возвести частный дом для длительной эксплуатации, а не решить сиюминутные проблемы, лучше не сооружать свайное основание самостоятельно, а доверить все работы профессионалам: от проектирования до сооружения ростверка.

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.

Причины популярности

В чем секрет бума популярности свайно-винтовых фундаментов в последние годы, и почему их выбирают сегодня чаще, чем проверенные временем ленточные или монолитные?

• Скорость монтажа. Ни один другой фундамент невозможно возвести за один день.
• Экономичность. Стоимость цемента растет с каждым днем, поэтому традиционный ленточный фундамент сейчас многим не по карману.
• Универсальность. Винтовые сваи можно монтировать на вечной мерзлоте, обрывах, в воде, на проблемных грунтах.
• При выполнении всех технологических требований эти фундаменты вполне надежны.

Владельцы загородных участков свидетельствуют, что при использовании свайно-винтовой технологии укладки фундамента им удавалось построить щитовой дом «под ключ» за пару недель, уложившись в весьма скромный бюджет. Стоимость фундамента нам сваях под дом средних размеров составляет 12-15 тысяч руб., что доступно любому застройщику.

Как вам статья?

Сергей

Задавайте свои вопросы эксперту в комментариях

Задать вопрос