Для какого дома подходит свайный фундамент

Винтовые сваи в международных стандартах и практических рекомендациях пользователей FORUMHOUSE

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Винтовые сваи считаются универсальным видом фундамента, который делается за один день, подходит для любых грунтов, спокойно служит более ста лет (но это зависит от качества стали) и не наносит вред почвенному покрову участка. Строителям выгодно использовать винтовые сваи – на устройство фундамента уходит не пара месяцев, а пара дней, но чем это может обернуться для будущих владельцев дома? Особенно в российских условиях, когда нет ясности с официальными строительными нормативами и рекомендациями по применению винтовых свай в малоэтажном строительстве. Эта статья рассказывает о том, какие нормативы и рекомендации существуют в мировом строительном сообществе, и чем руководствуются при установке винтовых свай участники нашего портала.

Содержание

• Преимущества винтовых свай
• Ограничения для винтовых свай по Международным строительным нормам
• Какой грунт не подходит для винтовых свай
• Требования к элементам конструкции винтовой сваи

Преимущества винтовых свай

Почти 200 лет назад в США появилось первое строение на винтовых сваях. Это был маяк Стонингтон-Харбор в Коннектикуте: десятиметровая каменная башня, соединенная с каменным домом смотрителя. Этот маяк цел до сих пор.

Винтовые сваи разработал молодой ирландец Александр Митчел. На «винтовых сваях Митчела» строили маяки и причалы, железнодорожные мосты и путепроводы. Преимущества винтовых свай были очевидны:

• скорость (готова к использованию сразу же после установки);
• технологичность (понято, что вручную сваи для промышленного использования не ввинчиваются);
• невысокая стоимость (они всегда дешевле железобетонных фундаментов);
• независимость от климатических условий (их можно устанавливать хоть в мороз, хоть в жару от -35 до 35 градусов Цельсия).
• независимость от УГВ: не надо волноваться из-за набухающих грунтов и осушать площадку.

Посмотрите видео о том, как легко можно бурить сваи даже зимой:

Ограничения для винтовых свай по Международным строительным нормам

Но все вышесказанное касается только фундаментов из свай, сделанных промышленным способом и по всем параметрам соответствующих Международным строительным нормами ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria (Критерии приемлемости фундаментов на основе винтовых свай). И даже для таких свай введен целый ряд ограничений.

1. Винтовые сваи используются только для строений с классами сейсмостойкости от А до С, от «конструкции для сейсмобезопасных районов» до «конструкции для районов с умеренной сейсмической активностью».
2. Удельное электрическое сопротивление грунта должно быть при этом более 1000 Ом-см (это связано с высокой скоростью электрохимической коррозии стали);
3. РH грунта должен быть более 5,5.

1. Грунт не должен содержать большое количество органики;
2. Сульфация грунта должна быть менее 1000 ppm (иначе появляется угроза для незащищенного бетона железобетонных свай);
3. Грунт не должен содержать отвалы грунта, мусор и пр;
4. Грунт должен обеспечивать боковую поддержку свай. Рыхлые пылеватые пески, торф, мягкие осадочные породы тут неприемлемы.

Чтобы понять, с каким грунтом приходится иметь дело, обычно делают пробное вкручивание или бурение. Не лишним будет поговорить с соседями, которые уже поставили дом на винтовые сваи: все достоинства и недостатки они уже выявили эмпирическим путем.

Какой грунт не подходит для винтовых свай

Особенности грунта, для которого винтовые сваи будут нерациональными и даже опасными, сформулировал пользователь FORUMHOUSE c ником Игорь3.

Слабонесущий грунт – свая легко вкручивается на всю глубину или свободно вращается, не закручиваясь. Столкнувшись с этим явлением, обычно сваю наваривают до упора до прочного грунта, но:

Глубина до прочного грунта может быть боле 7 метров, что делает этот тип фундамента уже не рациональным.

Твердый грунт. Это довольно распространенное явление: грунт настолько жесткий, что металл не выдерживает, обычную винтовую сваю с лопастями просто не вкрутить.

Каменистый грунт. Даже небольшие камни на пути лопастей усложняют вкручивание или делают его невозможным.

Как и для всех видов заглубленных фундаментов, для фундамента из винтовых свай обязательна боковая поддержка грунтов. В п. 1810.2.1 Международного строительного кода IBC для винтовых свай, которые устанавливаются в текучих грунтах или воде и не связанных между собой в группы обязательно требование:

Требования к элементам конструкции винтовой сваи

Толщина металла стенок винтовой сваи зависит от двух параметров:

• нагрузки на нее;
• условий эксплуатации.

Под условиями эксплуатации в большей степени понимается, как будет истончаться металл из-за коррозии – именно от того зависит, прослужит свая 400 лет или проржавеет через 40 лет и дом рухнет.

Допустим, у вас на участке обычный суглинок (не солончак и не кислые почвы) и труба ГОСТ 10704-91 «трубы стальные электросварные прямошовные» с толщиной стенки 3,8мм (самый ходовой размер). Свая не покрашена, или покрашена дешевой, но не специальной краской. По моим наблюдениям, такая свая может прослужить около 50 лет. А если сталь защищена специальной краской, а лучше цинком, то срок нормальной эксплуатации сваи намного больше.

Требование использовать цинковые покрытия свай в грунтах с высокой коррозионной активностью предъявляет международный стандарт ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria. Ниже в таблицу мы собрали требования этого документа к конструкции винтовой сваи:

Параметр

Величина

20-35 см (или 8-14 дюймов)

Толщина стенки ствола в неагрессивных грунтах

Толщина стенки ствола в агрессивных грунтах

Толщина полимерного покрытия

Большинство свай российского производства этим параметрам не соответствует. Их делают из сварных труб (стойкость к коррозии бесшовных труб из горячего проката значительно выше, и именно из таких труб должен был делаться ствол сваи согласно советскому справочнику «Сваи и свайные фундаменты», выпущенному в 1977 году). Как уже говорилось, «самый ходовой размер» толщины стенки у нас 3,8 мм (но почти всегда до 4 мм). А покрытие от коррозии настолько тонкое, что не часто не переживает даже транспортировку.

Очень важно, чтобы на сваю было нанесено качественное, износостойкое покрытие. Можно проверить качество краски, царапнув ее рядом с просверленном отверстием в конце сваи. Качество сварки можно увидеть по шву: он должен быть сплошной, ровный, красивый, без соплей и раковин. И металл должен быть гладкий. Нужна уверенность, что перед вами – не покрашенная ржавая труба.

Если перевернуть сваю и постучать по ней, из нее не должна сыпаться ржавчина.

Популярное в нашей стране «обваривание» стальных винтовых свай связями из стальных швеллеров, двутавров и уголков ускоряет коррозию. В грунтах со слабой боковой поддержкой эта технология – суровая необходимость, без нее не обойтись. Но при этом может возникнуть гальваническая связь между сваями и другими стальными строительными элементами и арматурой железобетонных конструкций: это приводит к появлению блуждающих токов, ускоряющих коррозию. В пункте 3.9 ICC AC358 говорится о том, что той связи быть не должно. Также этот пункт запрещает совмещение в свайном фундаменте оцинкованных и неоцинкованных элементов.

В целом, если человек не знает степень коррозионной агрессивности грунта на своем участке, ему лучше не рисковать и использовать сваи со стволом:

• горячей оцинковки;
• толщиной стенок8-9,5 мм и более.

Выводы

На нашем портале часто можно часто встретить мнение, что винтовые сваи не подходят для ответственных строений.

Винтовые сваи — удел сараев и бытовок, ну ни в коем случае для дома!

Но в реальности на винтовых сваях надежно и долго стоят даже большие дома. Самое главное здесь – высокое качество свай и правильный расчет. Учитывать нужно и особенности грунта, и степень его коррозивной агрессивности. Фундамент – основа дома, и легкомысленность в этом вопросе недопустима.

Больше узнать про винтовые сваи и определиться с их допустимость в малоэтажном строительстве помогут темы на FORUMHOUSE «Фундамент на винтовых сваях – 6» и «20 мифов про винтовые сваи». Почитайте нашу статью – она доказывает, что существует всего три причины построить свайно-винотовой фундамент. Посмотрите наше видео про утепленный финский фундамент, который рассказывает нюансы монтажа, конструкционные особенности, отличия от подобных типов плитных фундаментов.

Источник

Для какого дома подходит свайный фундамент

Сваи, используемые для фундамента, могут быть нескольких видов.

1. Забивные.
Это наиболее устойчивый вариант. Когда сваю забивают в землю, она получает такую же нагрузку с помощью пневматического молотка, какую ей предстоит выносить после постройки дома. Этот способ возможен только с применением специальной техники и рабочих, не для самостоятельного строительства.

2. Буронабивные.
Сначала создается скважина, и прямо в нее заливается бетон. Если грунт сыпучий, то его еще нужно дополнительно обсадить трубами. Сваи такого типа устанавливают по углам будущего дома в количестве, которое зависит от веса здания. Скважину создают с помощью специальных ручных механизмов.

3. Винтовые.
Это самый распространенный в нашей стране способ, оптимальный по скорости и цене. Необходимы трубы из стали, на концах которых приварены элементы в виде резьбы, их изготавливают на заказ. Внешне они похожи на большие саморезы, которые ввинчиваются в землю. После вкручивания в полость труб заливается бетон. Этот тип свай может быть использован вручную при самостоятельном строительстве, хотя и потребует участия двух-трех сильных мужчин.

Исходя из моего опыта, винтовой фундамент отлично подходит для влажных и зыбких грунтов, участков со сложным рельефом. Если грунт имеет крупные камни, то он не подходит для свайного фундамента. В прочих же случаях вам не нужно расчищать и выравнивать землю, мучиться с гидроизоляцией. Обычно мы погружаем сваи на глубину до 10 метров, и каждая опора может вынести до 7 тонн веса. Если дом из легких материалов, допустим, из бруса или пористого камня, то можно поставить менее мощные сваи. Для каменного дома берем сваи покрепче. Отличны сваи для строительства хозяйственных построек.

Самая важная часть в свае — это ее винтовой наконечник. Если он выполнен качественно, то свая не будет выдавлена из грунта, когда он промерзнет. Это очень важно, если ваш участок подтапливается и хорошо промерзает по зиме.

Могу выделить ряд положительных моментов в свайном фундаменте. Это, прежде всего, скорость. Можно всего за день установить среднего размера дом на сваи. Не нужно ждать месяцами, как в случае с бетонным фундаментом. И приступить к возведению первого этажа дома можно сразу же после установки свай. Уже отметил преимущество в отношении площадки, можно установить винтовой фундамент даже на грунте любого типа и даже на холме, перепад высот не будет помехой.

Монтировать сваи достаточно легко, можно вкрутить сваю просто при помощи специального ключа вручную, не нужна бурильно-крановая техника, не будет никакого строительного мусора. Причем можно делать это в любое время года, при любой степени промерзания грунта. Ну и стоимость: такой фундамент выигрывает в цене до 70% по сравнению с железобетонной лентой. И отмечу еще один момент: вы будете защищены от гниения пола, так как цоколь всегда будет проветриваться.

На моей практике я сталкивался с неприятными сторонами свайно-винтового фундамента. Положительные моменты в общем и так понятны: стоимость, простота, нетребовательность. Однако надо помнить, что у металла ограниченный срок эксплуатации. У меня был случай, когда клиент обратился с проблемой усадки дома на сваях. Оказалось, что почва на его участке влажная и с кислой и щелочной реакцией. Поэтому спустя десять лет сваи сильно подверглись коррозии. Но обычно, конечно, стальные винты хорошего качества служат 50−60 лет. А если, допустим, в радиусе пятидесяти метров от вашего участка проходит железная дорога, есть электрическая подстанция или сооружения сотовой связи, то срок службы сваи сокращается из-за высокого уровня блуждающих токов в грунте. Особенно это относится к водонасыщенным грунтам.

Другой важный момент: лучше не строить на сваях очень тяжелые и высокие дома. Все-таки они на это не рассчитаны, они идеальны для небольшого легкого дома. И лучше не обустраивать подвал, потому что разрывать грунт на участке небезопасно, может быть нарушен контакт со сваями. Можете обнести сваи кирпичной кладкой по периметру дома, но помещение это не будет теплым. Если же вы захотите его утеплить, то потратите на это столько же, сколько на капитальный фундамент. Также придется потратиться на теплоизоляцию пола.

Советую быть очень внимательным при покупке свай. Изучите документацию производителя: сертификат, паспорт, протокол заводских испытаний.

Привлекает обычно невысокая стоимость свайного фундамента. Но надо заложить в стоимость также геологическое исследование участка и инженерный расчет. Очень важно серьезно подойти к расчетам нагрузки на сваи и учтите глубину промерзания грунта, рельеф участка и габариты здания. Лучше пусть это сделают специалисты. Иначе дом будет проседать.

Конечно, продавец свай будет обещать, что они прослужат вам до 150 лет. Однако металл не будет находиться в идеальных условиях внутри почвы, поэтому смело делите срок службы напополам (это еще при лучшем раскладе). Большое внимание уделите защитному покрытию свай, тогда металл прослужит вам дольше. Например, можно покрыть их битумом или применить цинкование, тогда срок службы можно увеличить до 100 лет в условиях хорошего не сильно влажного грунта.

Мы купили участок с неровным рельефом, очень понравился открывающийся с холма вид. Планировали построить кирпичный дом и в строительной фирме нам предложили свайный фундамент. Но оказалось, что поставить каменный дом на сваи не так-то просто, а точнее, просто нецелесообразно. Однако альтернатива в виде дорогостоящего бетонного фундамента и выравнивания площадки нас тоже не привлекала. Поэтому решили построить дом из деревянного бруса. Изучив мнения на форумах и посоветовавшись со специалистами, пришли к выводу, что дом на сваях может проседать в том случае, если использовать дешевые сваи из тонкого металла низкого качества без защитного покрытия.

У меня были также опасения. Я прочитал в специальной литературе, что если в процессе установки свая столкнется с камнем или каким-то другим твердым препятствием в почве, она может быть повреждена, и эта царапина впоследствии станет источником для коррозии всей сваи. Поэтому я нанял квалифицированных геологов, которые проверили почву участка на предмет залегания камней и очень внимательно следил за процессом установки.

Потратиться пришлось на оформление цоколя. На мой взгляд, без облицовки дом смотрится не эстетично. Плюс включайте расходы на утепление подпола, особенно если вы живете в районе с суровыми зимами — есть риск промерзания водопровода и канализации.

Давайте разберем, какие проблемы могут быть со сваями и в чем их причина. Чаще всего люди опасаются, что дом будет проседать. Это происходит в нескольких случаях. Во-первых, когда свая разрушается из-за коррозии, потому что ее покрытие низкого качества, а грунт очень агрессивен. Во-вторых, дом оседает, когда вы неверно подобрали тип сваи и их геометрические параметры (длину, толщину, диаметр). В-третьих, вы могли ошибиться с расстоянием между сваями. В-четвертых, могли быть допущены ошибки при монтаже свай, например, отклонение от вертикали. Причиной коррозии опор может быть также высокая концентрация блуждающих токов в почве из-за близости с железной дорогой или электроподстанцией.

Мы заявляем, что срок эксплуатации сваи составляет сто лет. Однако ни один производитель не может доказать этого, потому что эта технология в том виде, в каком мы ее сейчас применяем, возникла относительно недавно. Долго свая прослужит, если вы точно провели инженерные расчеты, исследовали грунт, правильно подобрали сваи, установили достаточное количество опор и не совершили серьезных ошибок при их монтаже. Например, сваю нужно устанавливать в один прием, то есть если в процессе ввинчивания вы отклонились от вертикали, то лучше оставить эту сваю и обрезать ее, а новую установить на некотором расстоянии от этой. Вывинчивать сваю и устанавливать ее заново не рекомендую, потому что так снижается надежность опоры.

Я советую использовать сваи без опасений при строительстве деревянных домов в 1−2 этажа. При строительстве каменных домов нагрузка может быть слишком тяжелой, лучше используйте бетонный фундамент. И лучше привлекайте специалистов, самостоятельно можно установить ограду или легкую беседку на сваях. Дом — дело ответственное.

Можно также для большей надежности залить сваи бетоном и вмонтировать ростверк, но тогда вы не сможете в будущем извлечь из такого фундамента разрушающуюся от коррозии сваю и заменить ее.

Источник