Винтовые сваи для забора: плюсы и минусы, какие лучше

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.

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент – основание, которое передает нагрузку от строения на грунт через сваи — брусья, столбы или их аналоги из других материалов. Опоры могут быть заглублены в землю частично или полностью. Верхняя часть свай может быть связана ростверком, который одновременно служит плитой опоры для всего здания. Нагрузка на грунт от фундамента данного типа передается только на нижние концы свай, поэтому его опорная площадь наименьшая, в сравнении с аналогами, построенными по другой технологии.

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.

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.

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.

Преимущества фундамента на винтовых сваях

И для начала нужно определить, что такое винтовые сваи и каков их внешний вид. Они представляют собой стальные стержни, имеющие круг в сечении и заостренные к основанию. Перед самым заостренным концом на стержне присутствует винтовая спираль – полоска металла (шириной от 25 до 40 см.), которая спиралевидно огибает стержень, делая один оборот с шагом от 10 до 15 см. Если стандартные, классические сваи нужно исключительно забивать (чтобы они реализовали свою полезную функцию), то винтовые (что, в общем-то, очевидно) следует только вкручивать в грунт.

Винтовые сваи несут нагрузку не только и не столько, благодаря трению стержней о массив грунта. Свая в данном случае, как бы, опирается на более устойчивый (коренной) грунт на глубине, на которую вкручивается. Однако элемент уплотнения стержнем грунтового массива вокруг себя и, как следствие, образующееся удерживающее стержень (и весь дом над ним) трение также не стоит сбрасывать со счетов.

Преимущества фундамента на винтовых сваях

В этом прелесть свай – они используют те физические свойства, которые традиционный бетонный фундамент игнорирует!

Тут сразу нужно пояснить, что перечислять преимущества винтовых свай нужно именно по отношению к сваям классическим, потому что сравнительная эффективность такого формата организации фундаментного основания по сравнению с традиционными технологиями (с использованием железобетонных несущих лент и плит), уже подробно изложена в предшествующем разделе. Итак:

  • Винтовые сваи гораздо более технологичны по сравнению со сваями традиционными (железобетонными). Здесь еще даже не дошло дело до обсуждения их применения – пока речь идет о том, что сваи нужно доставить на участок, где предполагается строительство:
    • Для транспортировки 12-метровых железобетонных свай потребуется, скорей всего, не менее 2 грузовиков с длинномерными прицепами («шаланд»). Кроме того, для разгрузки свай потребуется 2,5-тонный кран.
    • Винтовые сваи выполнены полностью из металла, имеют диаметр – 108 мм. и стандартные длины – от 2 до 4 м. с шагом 0,5 м. Вес каждой сваи – в пределах нескольких десятков килограмм (в зависимости от того, какой металл использован – об этом далее). Теоретически, если откинуть спинку переднего сидения в легковом пикапе, то используя всю полезную длину автомобиля, можно погрузить в него даже самые длинные (4-метровые) винтовые сваи. Разумеется, что погрузку-выгрузку можно сделать вручную силами 1 человека.
  • В отличие от железобетонных свай, для погружения которых нужен забивающий молот, винтовые сваи вгоняются в грунт с помощью мускульной силы одного человека, который вполне способен вращательными движениями вкрутить даже 4-метровую сваю на требуемую глубину. И все это:
    • тихо;
    • без использования электричества (даже освещение, по идее, не требуется; может, только фонарик, чтобы не «промахнуться» мимо разметки);
    • в любых погодных условиях. Это можно делать даже зимой, когда грунт вспучен, потому что опорная часть винтовой сваи все равно будет на глубине, ниже уровня промерзания.
Преимущества фундамента на винтовых сваях

Можно обобщить: если хочется создать фундамент надежный, способный выдержать 2-этажный деревянный или же одноэтажный, плюс крыша кирпичный (со стенами в 1 кирпич) дом, который бы можно было возвести даже в самых заболоченных грунтах, и при этом не переплачивать ни за доставку материалов на участок, ни за использование дорогой специализированной техники, ни даже за наемный труд профессиональных строителей, тогда ваш выбор – это винтовые сваи.

Читайте также:  Технология возведения фундаментной плиты от А до Я

(Кстати, выбор времени суток, когда их вкручивать – на вашем усмотрении и ни дождь, ни мороз, ни соседи вам здесь не будут препятствиями)!

Недостатки конструкции

Минусы свайно-винтового фундамента существенны и делают его хорошим решением только для ограниченного круга построек и в условиях, когда другие типы фундаментов неприменимы.

Коррозионная нестойкость

Главный минус –материал свай подвержен коррозии. Использование цветных металлов обойдется дорого, а железо и его сплавы к воздействию агрессивных сред нестойки. Безусловно, антикоррозийные покрытия и даже окрашивание свай способны отсрочить ее появление, но не навсегда. А при вкручивании свай в грунт, она испытывает достаточно сильное трение, поэтому любые покрытия могут быть повреждены уже на этапе монтажа. Грунтовые воды и различные агрессивные химические соединения даже при малом содержании в почве окажут свое губительное воздействие на металл. Ускоряет коррозию и электричество – блуждающие токи в почве и неисправности системы электроснабжения в доме, в результате которых одна или несколько свай начинают выполнять роль заземлителей.

Что важно знать перед тем, как выбирать и покупать винтовые сваи для фундамента:  сварка сильно уменьшает коррозионную стойкость металла. Поэтому ее применение на стволе сваи, напрямую соприкасающемся с грунтом, крайне нежелательно. Сваркой только прикрепляют оголовок сверху сваи.

Главный минус фундамента на винтовых сваях — коррозия металла

Одним из способов если не убрать, то уменьшить у фундаментов на винтовых сваях недостатки, связанные с коррозией, и продлить срок службы является утолщение стенок используемых свай. Так, даже частично поврежденные ржавчиной, они все еще будут обеспечивать необходимую несущую способность.  Но утолщать сваи до бесконечности невозможно и экономически невыгодно.

Недостатки конструкции

Ограничения по конструкции дома

Следующий недостаток – это применимость свайно-винтового фундамента исключительно для легких построек, обычно деревянных – каркасных и щитовых домов. Попытки возвести на такой конструкции здание из каменных материалов – дело рискованное. В процессе эксплуатации усадка свай может быть неравномерной, что приведет к растрескиванию, а то и к разрушению дома. Для массивных сооружений следует использовать ленточный, набивной свайный или плитный тип конструкции.

Кроме того, конструкция фундамента дома на винтовых сваях не предусматривает создание подвального помещения или цокольного этажа. Не для всех, но для многих хозяев это можно записать в недостатки. Хотя некоторые строители и решают это отрывом котлована на необходимую глубину, но такое решение снижает устойчивость свайного фундамента и потому нежелательно. Если геологические условия участка и прочие факторы позволяют, то при острой необходимости в подвале лучше выбрать ленточный фундамент, боковая поверхность которого послужит стенами подземному помещению.

Установка такого фундамента не подразумевается в условиях скалистых грунтов или обильно содержащих каменистые включения.

Финансовый вопрос

Еще один минус фундамента на винтовых сваях — затраты на покупку качественных свай часто оказываются сравнимы со стоимостью железобетонных буронабивных свай, т.е никакого экономического преимущества от свайно-винтового фундамента может и не быть. Поэтому его лучше возводить только если необходимо быстрое строительство жилья либо при сложных условиях на участке (крутом рельефе, близости грунтовых вод, болотистой местности, пучинистых грунтах), когда ленточный или плитный фундамент не подходят.

Преимущества и недостатки технологии

Преимущества фундамента с забивными элементами связаны с конструктивными особенностями и способом передачи нагрузки:

Преимущества и недостатки технологии
  • Одна свая в зависимости от сечения и грунта может принять нагрузку от 8 до 60 тонн. Такого основания даже при мелкозаглубленном ростверке достаточно, чтобы выдержать массу трёхэтажного кирпичного дома.
  • Бетон не разрушается в почве, дома могут служить свыше 100 лет.
  • Свайные фундаменты не поддаются смещению в горизонтальной и вертикальной плоскости, что важно на пучинистых грунтах.
  • Длина конструкции позволяет проходит слой торфяника до 30 м глубиной и опереть строение на твёрдый грунт.
  • Скорость заделки для частного дома занимает не больше 2 дней.
  • Низкая стоимость фундамента для лёгких грунтов.
Преимущества и недостатки технологии

Недостатки жб свай связаны с особенностями монтажа:

Преимущества и недостатки технологии
  • необходимо учитывать ударные нагрузки на близкорасположенные дома;
  • невозможность возведения в стеснённых условиях, так как потребуется значительное пространство для забивной техники и подвоза стройматериала.
Преимущества и недостатки технологии

На твёрдых грунтах стоимость свайных фундаментов превышает расходы на обустройство ленточного типа оснований.

Читайте также:  Чем отделать фундамент дома снаружи?

Особенности винтовых свай

Важными характеристиками винтовой сваи можно назвать:

  • диаметр опоры;
  • толщину металла;
  • длину опорного элемента;
  • тип наконечника;
  • ширину лопасти.

Диаметр и ширина лопасти влияют на несущую способность опорного элемента. От толщины металла зависит срок службы и стоимость. Длина опоры нивелирует деформацию пучения, а тип наконечника определяет возможность бурения плотного грунта с каменистыми включениями.

Фабричная опорная балка оснащается двумя типами наконечников — сварными лопастями (их приваривают к трубе на стройке или в сборочном цеху) или литым буром. Первый вариант обходится дешевле — такую конструкцию можно изготовить своими руками. Литой наконечник стоит дороже, но гарантирует долгий срок эксплуатации — до 100 лет.

Кроме того, необходимо принять во внимание возможность наращивания опорного столба. Сваи с возможностью удлинения комплектуются резьбовыми муфтами на торцах.

Критерии выбора

Основной критерий, влияющий на выбор сваи, это диаметр опорного элемента. От этого параметра зависит несущая способность фундамента. Причем подбор диаметра проводится по следующим правилам:

  • 57 миллиметров — стойки для ограждений высотой до 2,5 метра;
  • 76 миллиметров — малонагруженные конструкции (максимум 3 тонны на фундамент)
  • 89 миллиметров — малые архитектурные формы и одноэтажные постройки с эксплуатационной нагрузкой до 5 тонн;
  • 108 миллиметров — каркасные, малоэтажные дома с нагрузкой до 7 тонн;
  • 133 миллиметра — строения из бруса с эксплуатационной нагрузкой до 14 тонн.

Толщина металла опорной трубы не может быть меньше 4-6 мм, а диаметр лопасти должен быть равен 20-30 сантиметрам. Дополнительное требование к трубе — бесшовная технология производства, поскольку шов является источником коррозии. Длина опоры определяется глубиной залегания пластов с высокой опорной способностью. Она может доходить до 11 метров. И даже такие сваи закручиваются в грунт вручную. При этом список преимуществ свайно-винтовых фундаментов не зависит от габаритов опорной трубы.

Преимущества свайно-винтовых фундаментов

  1. Монтаж в любое время года — винтовую опору можно вкрутить даже в промерзшую землю. Поэтому такие конструкции собирают зимой и летом.
  2. Быстрая установка свайного поля — любой фундамент такого типа собирается за 1-2 дня. При этом площадь основания значения не имеет.
  3. Простая прокладка коммуникаций — монтажникам не придется рассверливать ленту или плиту для подвода водопровода или канализации. До сборки цоколя весь подпол остается доступным для любых вмешательств.
  4. Гидроизоляция опорного венца — стальные опоры не вытягивают влагу из почвы. При элементарной изоляции венца от ростверка деревянная балка проживет не менее 50 лет.
  5. Ремонтопригодность конструкции — поврежденный элемент можно восстановить с помощью сварочного аппарата, хотя 100-процентную начальную прочность не вернет даже сварка.

Основные этапы работ по закладке свайно-винтового фундамента

Являясь на сегодня наиболее передовым методом, свайно-винтовой вариант обустройства фундамента привлекает прежде всего возможностью монтажа своими руками. Таким образом будущий владелец загородного дома может существенно сэкономить на дорогостоящей технике и профессиональных строителях.

Первым этапом работ является исследование грунта, подробный расчет и чертеж плана дома.

Обычно на первоначальном этапе строительства производится выравнивание строительной площадки и земляные работы, связанные с рытьем котлованов или траншей. Закладка фундамента на винтовых сваях не требует таких действий, что уменьшает трудоемкость и увеличивает скорость процесса.

Закручивание винтовых опор осуществляется по разметке

На втором этапе производится разметка установки свай под фундамент: через промежутки около 2 м ставятся маркеры — места, где в дальнейшем будут закручиваться сваи. Исходя из назначения строящегося здания, производится выбор свай определенного диаметра и веса.

Следующий этап – закручивание винтовых опор. В местах разметки производится неглубокое бурение. Сваи завинчиваются в грунт наподобие шурупа. Эта работа может производиться, как с помощью механизмов, так и ручным методом.

После установки опор производят их вертикальное выравнивание и заливку полой части труб песчано-цементным раствором, что повышает устойчивость свай и защищает их от коррозии.

Последним этапом монтажа фундамента является объединение опор монолитным ростверком и последующее создание цоколя дома.

Виды ростверков из различных материалов для свайно-винтового фундамента

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.

Можно ли их сделать своими руками?

Прежде чем приступать к работам по изготовлению, нужно определить какова глубина промерзания почвы на участке, поскольку это главный параметр для определения длины свай. От них требуется, чтобы они были способны войти на глубину на 30 сантиметров большую, максимального промерзания.

Сами работы по производству можно поделить на семь этапов:

  1. Поиск куска стальной трубы, чья длина соответствовала бы требуемой;
  2. Вырезание лопастей. Их делают из прочной листовой стали. Диаметр должен подходить под внутренний диаметр трубы;
  3. Также понадобится конусный наконечник, приваривающийся к концу трубы. С его помощью будет происходить ввинчивание. Заменить его можно, вырезав из конца трубы лепестки треугольной формы, а потом загнув и сварив подобно конусу;
  4. Приваривание лепестков у конуса. Сварка должна быть выполнена максимально качественно, иначе лепестки отвалятся;
  5. На конце, который остаётся сверху, делаются отверстия диаметром не менее 2,5 сантиметров. Они будут использоваться во время вворачивания как гнёзда для рычагов;
  6. Когда свая в целом готова, её чистят и покрывают антикоррозионным составом. Длительное нахождение металла в грунте может ускорить его разрушение, поэтому это важно;
  7. В конце нужно дать свае высохнуть. Только после этого она будет окончательно готова к использованию.

Самодельные винтовые сваи особенно подходят для строительства заборов и ворот.

Недостатки при обустройстве

Использование буроинъекционной технологии имеет и определенные недостатки. Так, во время обустройства этих свай, в отличие от набивных и буронабивных опор, нет искусственного уплотнения почвы. То есть их несущая возможность находится на уровне природного состояния.

Использование буроинъекционных опор зачастую является невозможным из-за угрозы выдавливания бетонного состава из почвы грунтовыми водами до его полного засыхания. Этот процесс может произойти при сооружении оснований в песчаных обводненных почвах с высоким коэффициентом фильтрации, а также активным передвижением подземных вод.

Недостатки при обустройстве

Некоторые сомнения относительно качества уже изготовленных фундаментов может вызывать и технология их обустройства. Нередко появляются сложности во время погружения арматурного каркаса в бетон, который при низком давлении опускается на глубину не больше 75−85% длины опоры. Последующее погружение армирования, которое происходит под повышенным давлением, приводит к нарушению целостности арматуры, ее выпиранию из стен опоры. То есть нижний участок сваи находится почти без армирования.

Но сегодня пока не известно ни одной серьезной аварии, которая связана с деформацией основания из буроинъекционных опорных столбов. Их сфера использования в последнее время только увеличивается.

Строительство коммуникаций  в свайном фундаменте

Трубы СВФ поднимаются на уровне от полуметра до метра над землёй. Такое расстояние между сваями и грунтом позволяет без особых проблем установить все необходимые инженерные сети:

Коммуникация Описание строительства
Водопровод Установка водопроводных труб в СВФ фундаменте подразумевает решение проблемы их утепления. Для этого используют минераловатный утеплитель и обмотку из полистирола. В районах с суровым климатом используют саморегулирующиеся нагревательные кабели. Они будут поддерживать оптимальную температуру воды и не дадут образовываться ледяным пробкам в трубах. Монтаж кабеля может производиться как внутри, так и снаружи трубы.
Канализация Сливающиеся в канализацию воды имеют комнатную температуру, так что их не нужно утеплять так основательно, как водопровод. Достаточно будет одного слоя обвязки минеральной ватой.
Заземление Не рекомендуется использовать опоры с ростверком для заземления системы электроснабжения дома. Проходящие токи приведут к преждевременному разрушению фундамента. Для заземления следует создать отдельно стоящую конструкцию из трёх свай, обвязанных металлической проволокой. Столбы для такого устройства не должны быть покрыты защитным слоем.
Электричество Если электросети заходят дом в районе цоколя, их в обязательном порядке следует защитить специальным кожухом.

Что ещё важно знать, обустраивая СВФ:

Строительство коммуникаций  в свайном фундаменте
  • Чтобы изолировать расстояние между грунтом и полами дома используется забирка. Эту имитацию цоколя изготавливают из сайдинга или профнастила.

Можно выполнить пристройку из кирпичной кладки, но под неё потребуется подготовить основание

  • Фальш-цоколь в обязательном порядке дополняется отмосткой, обеспечивающей дополнительную гидроизоляцию подполья. Учитывая, что СВФ не даёт усадки, все эти работы можно проводить сразу после монтажа фундамента.
  • Пустое пространство под полом следует подсыпать песком и щебнем. Для естественной вентиляции в нескольких местах оставляют отдушины.