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.

Достоинства винтовых свай

  • Главное преимущество — способ монтажа. При необходимости фундамент для небольшого сооружения можно обустроить без использования специальной техники и оборудования. Ввернуть опоры можно и вручную.
  • Благодаря наличию лопастей, несущая способность таких опор больше, чем у традиционных, такого же сечения и заглубления.
  • Как и обычный свайный фундамент, он отлично подходит для грунтов с низкой несущей способностью.
  • Если для основания используется бетон, то приходиться ждать пока он наберет прочность, а потом уже приступать к монтажу стен. Используя металлические сваи этого простоя можно избежать.
  • При разборке строения их, благодаря лопастям, можно извлечь (вывернуть) и использовать повторно.
  • Металлические сваи изготавливаются из труб или любого другого профиля, поэтому намного легче бетонных конструкций. Вкупе с тем что их несущая способность больше, а значит требуется меньшее количество, снижается вес конструкций, необходимых для строительства. При равной несущей способности такой фундамент самый легкий из всех широко распространенных типов. Низки и затраты на их транспортировку.
  • Суммой всех вышеперечисленных факторов является низкая стоимость таких оснований (в 2-3 раза дешевле других типов).

Особенности

Свайный фундамент представляет собой систему специальных вертикальных опор (свай), связанных между собой горизонтальным элементом (ростверком). Принцип действия такой конструкции заключается в том, что высокопрочная (чаще всего металлическая или железобетонная) свая проходит насквозь нестабильные слои грунта и упирается в твердый пласт.

При этом она способна выдержать в верхней части все неблагоприятные воздействия. Это позволяет сделать надежную опору на очень пучинистых, увлажненных и болотистых почвах, торфяниках, плывунах, а также на тех участках, где грунтовые воды подходят близко к поверхности.

Рассматриваемые опоры, как правило, требуют значительного заглубления, которое очень сложно обеспечить путем рытья ямы. По этой причине невозможно смонтировать столбчатый фундамент, а ленточный и даже монолитный (плитный) тип оказываются малоэффективными и ненадежными.

Особенности

Установка свай может производиться несколькими способами: бурение скважины, забивание, вдавливанием, вибропогружением или ввинчиванием сваи.

Фундаментная система содержит несколько свай, которые вверху соединяются ростверком. Этот элемент необходим для равномерного перераспределения сжимающих нагрузок на все точки опоры.

Конструкция винтового фундамента

Винтовой фундамент состоит из двух конструктивных элементов — свай и ростверка, соединяющего опоры между собой. Ростверк на сваях обеспечивает равномерное распределение нагрузок, исходящих от веса сооружения, между сваями. Также она повышает устойчивость каждой опоры, поскольку сваи начинают работать как единая конструкция, устойчивая к сдвигам грунта, пучению и опрокидыванию.

Устройство винтового фундамента предполагает использование ленточного ростверка, конфигурация которого повторяет контуры стен здания. Обвязка имеет одинаковое сечение по всему периметру. В зависимости от уровня расположения над грунтом выделяют следующие виды ростверков:

  • поднятая обвязка, возвышающаяся над уровнем почвы на 30-50 см;
  • наземная обвязка, укладывается на поверхность грунта;
  • углубленная обвязка, верхний контур которой размещается на уровне земли.

В условиях пучинистых грунтов выполняется устройство поднятого ростверка, поскольку обвязка наземного типа  имеет ограниченный срок службы — она может быть оторвана от свайной опоры выталкивающими нагрузками, возникающими в процессе расширения грунта.

Способы обвязки винтового фундамента

Ленточный ростверк может изготавливаться в трех вариациях — практикуется обвязка свай винтового фундамента брусом, металлопрокатом (швеллером или двутавровой балкой для опалубки) либо железобетонной лентой, монтаж которой требует обустройства и бетонирования опалубки.

Читайте также:  Как провести ремонт фундамента в деревянном доме?

Чтобы сделать свайно-ленточный фундамент для дома нужно использовать винтовые опоры диаметром 89 и 108 мм. Конструкции меньшего диаметра пригодны лишь для свайного фундамента тяжелых заборов, для зданий их грузонесущей способности недостаточно.

Длина свай выбирается исходя из глубины промерзания грунта на участке. Лопасти опоры должны размещаться снаружи промерзающего пласта почвы, толщина которого отличается для разных регионов. Чаще всего применяются сваи длиной 3-5 метра. Опоры размещаются на равноудаленном расстоянии друг по периметру стен дома, установка свай в местах пересечения стен и в углах здания обязательна.

к оглавлению ↑

Конструкция винтового фундамента

Об основаниях на винтовых сваях (видео)

к оглавлению ↑

Преимущества и недостатки

Ленточно-винтовой фундамент по совокупности эксплуатационных характеристик превосходит большинство видов железобетонных оснований. Данный фундамент имеет следующие плюсы:

  1. Дает возможность строить дом на уклонном участке без необходимости выравнивания рельефа (в таком случае используются разные по длине опоры, которые после установки выравниваются по одному уровню).
  2. Винтовой фундамент имеет минимальный срок обустройства — монтаж фундамента осуществляется за 2-3 дня, после чего можно сразу же приступать к поднятию стен, тогда как классический ленточный фундамент после бетонирования нужно выдерживать 25-30 дней (срок набора бетоном прочности).
  3. Винтовые сваи позволяют сделать недорогой фундамент, стоимость которого значительно ниже, чем у столбчатого либо плитного аналога. Цена винтового фундамента под кирпичный дом площадью 6×6 м. составляет 40-50 тысяч рублей.
  4. Фундамент на сваях устойчив в проблемных грунтах — дом можно строить на пучинистой, низкоплотной либо подвижной почве (опоры переносят нагрузку от здания на твердый глубинный грунт).
  5. Сделать винтовой фундамент можно своими руками, его устройство не требует привлечения спецтехники.
  6. Основание имеет длительный срок службы — эксплуатационный ресурс свай превышает 50 лет.
  7. Свайно-ленточный фундамент имеет высокую ремонтопригодность — чтобы отремонтировать старый фундамент дом приподнимается посредством гидравлических домкратов и поврежденные опоры меняются на новые.

Минусы ленточно-винтового фундамента — ограниченная грузонесущая способность (подходит для строительства легких зданий из дерева, пенобетона либо каркасных панелей, тяжелый двухэтажных кирпичный дом такой фундамент не выдержит) и подверженность свай коррозии под воздействием грунтовых вод.

Также минусы могут быть связаны с качеством самих свай. Опоры делятся на два вида — сварные и литые, рекомендуем использовать последний вариант. Такие сваи имеют повышенную прочность и длительный срок службы, поскольку в них отсутствует слабое место в виде сварного стыка между лопастями и стволом.

к оглавлению ↑

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.

Читайте также:  Опалубка для свайного фундамента своими руками

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.

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.

Устройство свайного фундамента

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.

Плюсы и минусы

Виды винтовых свай

Преимущества обустройства свайно-винтового фундамента:

  • небольшая трудоемкость работ;
  • отсутствие риска проседания сооружения вследствие повышения уровня грунтовых вод или пучения грунта;
  • подходит для почв любого типа;
  • сокращение расходов на возведение фундамента;
  • уменьшение объема земляных работ;
  • высокая скорость проведения строительства;
  • возможность обустройства в любое время года;
  • экономность.
Плюсы и минусы

Среди недостатков – трудности с подведением коммуникаций, невозможность обустройства подвала. При возведении конструкции требуется изготовление ростверка.

Свайный фундамент – отличное решение для небольших легких домов, если они строятся на пучинистых или слабых грунтах. Однако к его проектированию нужно подойти ответственно.

Советы по выбору

При выборе конкретного типа винтовых свай следует исходить из ряда условий:

1. Типа грунта.2. Вида сооружения, нагрузки на сваю.3. Стоимости свай (сметы работ).

Свая аналогичного типа, но большего диаметра может стоить примерно вдвое дороже. Поэтому из соображений экономии для возведения заборов целесообразно выбирать оптимальный диаметр трубы. Для легких ограждений (дерево, поликарбонат, сетка) достаточно 57 мм, для металлических заборов — 76–89 мм. В случае более тяжелых оград (кирпичных, каменных) следует выбирать 89–108 мм.

При больших нагрузках желательно выбирать сваи с наконечниками литого типа. При возведении заборов обычно останавливаются на более дешевых сварных.

Имеет также значение вид исполнения наконечника — открытый или закрытый. Закрытый применяется на сыпучих грунтах типа песка и торфа, открытый — на остальных. В случае каменистого грунта следует выбирать усиленную конструкцию с двойными лопастями.

Еще один важный момент — антикоррозийные свойства сваи. Такое исполнение обязательно применять при работах на грунтах с повышенной влажностью, мерзлоте, при наличии грунтовых вод и пр. Существует несколько вариантов антикоррозийных покрытий — на основе цинка и эпоксидных смол.

Последний фактор — длина свай. Обычно достаточно заглубления на 1,5—2 м. На сложных грунтах (водянистых, мерзлоте, термокарстах) этот параметр должен быть увеличен до 4–5 м. Отметим, что зачастую перед монтажном винтовых свай в проблемных условиях требуется провести предварительные изыскания. Сэкономить средства можно, купив одну сваю и самостоятельно вкрутив ее на участке. Это поможет предусмотреть возможные проблемы.

Помимо величины заглубления, следует также учитывать способ монтажа забора на свайный фундамент. От этого тоже зависит выбор оптимальной длины сваи, что непосредственно влияет на общую стоимость работ.

Долговечность

Если говорить о бетоне, то согласно неизменному ГОСТу 27751-2014, если все сделано в соответствии с технологией, то такой фундамент простоит как минимум 50 лет. При этом нужно обязательно учесть условия эксплуатации, качество материалов, негативные воздействия среды, гидроизоляцию и многое другое. Только при идеальном соотношении всех характеристик бетонное основание прослужит заявленный срок.

Одновременно с этим 1 мм стали (Ст20), которая обычно используется для изготовления свай, без каких-либо покрытий отслужит не меньше 40 лет, даже если будет находиться в суглинках. А ведь сваи изготавливаются с толщиной стенки до 6,5 мм. Но нужно учесть нагрузки и прочие параметры. Но в любом случае сваи уж точно не могут прослужить меньше бетона. Даже если сваи будут установлены в так называемом агрессивном грунте (где есть шлак, зола и прочее), то все равно конструкция будет полностью отвечать требованиям ГОСТ.

Полезно! Оцинкованные сваи устанавливать не стоит. Даже в самых хороших условиях они служат не более 15-20 лет.

Недостатки свайно-винтового фундамента

В странах Запада фундамент на винтовых сваях нашел широкое применение в строительстве. К нам это новшество пришло и начинает завоевывать авторитет. Сейчас монтаж таких фундаментов ведется при возведении коттеджных поселков.

Известно, что в России уже давно наработан опыт пользования свайных фундаментов. Его использовали в военном строительстве, строительстве коммунальных объектов, когда по ряду причин это был единственно возможный вариант.

Применение фундамента на сваях в строительстве  индивидуальных домов началось более десятка лет назад, но относятся к винтовым сваям еще настороженно. Винтовые сваи имеют ряд преимуществ, которые делают их привлекательными для потребителя: доступная цена, быстрота монтажа, надежность. Но сегодня поговорим свайно-винтовом фундаменте недостатках его.

Какие недостатки имеет свайно-винтовой фундамент

Подверженность разрушению коррозией — вот основной минус свай, базой для их изготовления служит такой материал, как металл. К выбору металлических свай нужно подойти тщательно и ответственно. Самое главное убедиться в качестве металла, из которого изготовлена свая, и сделать расчет кубатуры фундамента.

Недостатки свайно-винтового фундамента

Не секрет, что некоторые производители в погоне за прибылью используют некачественные материалы, что не самым лучшим образом сказывается на качестве товара. По этой причине сваи могут быть не надежными, а фундамент, возведенный на них, будет не прочным. Естественно, возводить здание на таком фундаменте, по крайней мере, бессмысленно.

Технические характеристики

Также свайно-винтовой фундамент недостатки имеет и поэтому нужно хорошо разобраться и учесть их технические характеристики. Материалом, из которого сделана свая, обязана быть труба из стали. Важно, чтобы на ней, выполняющей роль ствола сваи, не было сварных швов.

Должны быть выдержаны размеры допустимой толщины трубы, в зависимости от ее диаметра. Если диаметр трубы 108 миллиметров, толщина должна быть 4 миллиметра. Нужно учесть и лопасть, она обязана быть классической формы.

Поскольку лопасть крепится к трубе, качество сварного шва не должно вызывать сомнений. В противном случае при эксплуатации лопасть может сломаться или отпасть.

Важно! Чтобы уберечь сваю от воздействия коррозии, применяется пескоструйная обработка поверхности трубы. Совет

Такая обработка необходима для того, чтобы подготовить поверхность трубы к нанесению антикоррозийного напыления.

Недобросовестные производители этот технологический этап вовсе опускают.

Нюансы монтажа

При монтаже и расчете фундамента на винтовых сваях рабочие могут допустить ошибки, и фундамент будет некачественным. После того, как свая будет установлена в грунт, нужно произвести заливку бетонного раствора в полость сваи.

Недостатки свайно-винтового фундамента

Это убережет ее от воздействия внутренней коррозии. Когда будут приварены оголовки, обязательно произвести зачистку сварного шва и обработать это место антикоррозийным веществом.

Винтовые сваи невозможно устанавливать на грунте, который имеет твердые слои камней, известняка. Скалистая местность тоже не является подходящим местом для установки винтовых свай. Но в случае необходимости установки свай в таких проблемных местах, можно подключить на помощь специализированную технику.

Винтовые сваи нет возможности устанавливать рядом с домом или другим объектом.

Очень дорого обойдутся работы по утеплению подвала. Несмотря на имеющиеся недостатки, фундаменты на винтовых сваях становятся все популярнее, и необходимо знать, как о плюсах, так и о минусах.