Плюсы винтовых свай для фундамента

Плюсы и минусы фундамента на винтовых сваях + срок службы, инструкция по монтажу и отзывы владельцев

10.11.2018 9,300 Просмотров

Качество грунта оказывает большое влияние на выбор фундамента и всю технологию строительства в целом.

В России имеется большое количество проблемных регионов, где преобладают заболоченные, подтапливаемые или слабонесущие типы грунта.

Использование традиционного фундамента в подобных условиях недопустимо, но на помощь приходят свайные типы опорных конструкций.

Они обеспечивают контакт основания с плотными слоями грунта и позволяют строить массивные и тяжелые здания без опасений за их состояние.

Имеются и более легкие варианты свайных оснований, к которым относятся винтовые сваи.

Фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи представляют собой опорную конструкцию в виде системы погруженных в грунт металлических труб с приваренными в нижней части спиралевидными лопастями (ниже приведено фото). Они играют роль нарезки, подобной той, что делается на шурупах.

Заостренный конусный наконечник позволяет стволу легче входить в грунт, а лопасти выполняют функцию нарезки и параллельно являются опорными узлами.

Погруженная опора удерживается в неподвижном состоянии за счет силы трения между боковыми стенками трубы и грунтом, а также за счет нагрузки на лопасти. Установка производится по определенной схеме, образующей т.н. свайное поле, обеспечивающее равномерное распределение нагрузки по всем стволам.

После погружения верхние части подрезают, образуя ровную плоскость, и обвязывают несущим поясом — ростверком.

Он является опорной конструкцией для стен и равномерно передает нагрузку на систему свай.

Функции ростверка близки к работе ленточного фундамента, но опорой для него является не поверхность грунта, а верхние концы вертикальных стержней. Для усиления конструкции, полые трубы после установки заливают уплотненным бетоном, что делает их невосприимчивыми к возможным боковым нагрузкам.

Плюсы и минусы

К достоинствам винтовых свай относятся:

• Высокая скорость монтажа.
• Возможность ручной установки, что позволяет работать в непосредственной близости к готовым постройкам.
• Стоимость винтовых свай гораздо ниже, чем у других типов основания.
• Возможность повторного применения. При необходимости сваи могут быть извлечены и использованы в другом месте.
• Для установки не нужны земляные работы.
• Имеется возможность строиться на склонах или складках рельефа.
• Можно обойтись без привлечения сложной техники.

Недостатками являются:

• Условия эксплуатации способствуют появлению коррозии.
• Использование винтовых свай в регионах с высокой сейсмической активностью запрещено.
• Погружение в каменистый грунт не допускается.
• Использование винтовых свай на рыхлых или слабонесущих грунтах, не образующих достаточной боковой поддержки, требует дополнительного обследования и уточнения глубины погружения.

Большинство недостатков часто замалчивается производителями, поэтому необходимо иметь полное представление о свойствах и качествах конструкции.

Виды опор

Рассмотрим, какие виды винтовых опор используются в современном строительстве:

По области применения

Использование этого типа фундамента ведется гораздо шире, чем это может показаться на первый взгляд.

Винтовые сваи успешно применяются в следующих областях:

• Капитальное строительство.
• Индивидуальное жилое строительство.
• Мосты, причалы, прочие гидротехнические сооружения.
• Несущие опоры ЛЭП, мачты и т.п.
• Ангары.
• Теплицы.
• Заборы или ограждения и т.д.

Рост популярности этого типа основания значительно расширил область применения, и этот процесс еще не закончен.

Размеры

Используются стальные трубы разных диаметров. Наиболее распространены трубы 108 мм, этот размер обеспечивает достаточно высокую несущую способность при хорошем вхождении в грунт.

Общий диапазон диаметров труб находится в пределах 57-219 мм, но в некоторых случаях используются и более толстые опоры.

В частном домостроении трубы более 159 мм не используются из-за сложности погружения.

Длина труб также имеет много вариантов. Существуют типоразмеры от 1650 до 9000 мм, используемые в соответствующих условиях.

Чем меньше прочность и плотность грунта, тем длиннее должен быть ствол.

Количество лопастей

Существуют одно- и многолопастные конструкции. Однолопастные используются на относительно надежных грунтах.

Превышение нагрузки или реверс сваи при установке приводят к потере сцепления с грунтом.

Для ответственных построек на слабонесущих грунтах используют многолопастные сваи, которые демонстрируют большую устойчивость к возможным нагрузкам.

Кроме того, увеличение количества лопастей позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает погружение.

При этом, толщина стенок должна обеспечивать необходимую жесткость.

Наконечники

Наконечник принимает на себя нагрузку при погружении, что выдвигает довольно жесткие требования к его конструкции.

Существуют:

• Сварные наконечники. Изготавливаются путем заужения диаметра трубы путем удаления клиновидных участков и соединения полученных фрагментов в конус. Швы свариваются и образуется заостренный конец. Применяются для относительно слабых, мягких грунтов.
• Литые наконечники. Изготавливаются (отливаются) отдельно и прикрепляются к трубе. Обладают большой толщиной, способны разрушать встречающиеся препятствия. Используются на плотных и сложных грунтах.

Материал изготовления

Используются разные марки стали — от обычной Ст 3, до более прочной Ст 20.

Для применения в сильноагрессивных грунтах с большими нагрузками и возможностью электростатической коррозии используются прочные марки стали 30 ХМА и 09Г2С.

Тип защитного покрытия

Наиболее эффективным покрытием считается нанесение слоя цинка. При этом, сам материал должен быть достаточно устойчивым к возникновению коррозии.

Полимерные материалы, нанесенные на сваи, стираются при погружении и свою задачу выполнить не могут.

Они необходимы только для защиты наружной части опор и требуют периодического обновления.

Многие инженеры предлагают свои варианты защиты, от мастик до нанесения слоя резины, но большого распространения эти методы пока не получили.

Какие наиболее оптимальны для использования в дачном строительстве?

Назвать оптимальный тип винтовых свай без анализа грунта или расчета веса дома невозможно.

Если исходить из специфики постройки, предполагающей создание относительно легкого дома с малым количеством этажей, то наиболее целесообразным вариантом будет применение однолопастных стволов диаметром от 57 до 108 мм в зависимости от типа и состояния грунта.

Более детальную информацию даст только обследование участка и расчет нагрузки, так как свая имеет определенный предел. Например, при диаметре 57 мм максимальная нагрузка составит 800 кг.

Для каких строений он необходим?

Винтовые сваи можно использовать для различных строений. Мировая практика показала способность этого типа фундамента успешно работать с массивными, тяжелыми и высокими зданиями и сооружениями.

Тем не менее, в России технология создания этого основания пока не отработана, поэтому обычно ограничиваются строительством вспомогательных или хозяйственных построек. Для жилых домов винтовые сваи используются неохотно и довольно редко.

Срок службы

В идеальных условиях (грунт, не обладающий разрушительным воздействием на материал, отсутствие коррозии и т.д) опора способна прослужить до 300 лет, а при наличии оцинкованного слоя — до 800 лет.

Так утверждают производители и маркетологи, хотя никаких оснований для этого у них нет. С момента изобретения не прошло еще и 299 лет, поэтому относиться к подобным заявлениям всерьез нельзя. Идеальных условий не существует, а воздействия и обычная усталость металла никуда не делись.

Поэтому реальным сроком службы такого фундамента следует считать 50-75 лет, хотя возможны отклонения в ту или иную сторону.

Является ли это капитальным фундаментом или нет?

Вкручивающиеся сваи способны нести очень тяжелые и массивные здания или сооружения. Поэтому их следует считать капитальным фундаментом по праву.

В этом вопросе возникает некий психологический дисбаланс, так как внешне они не выглядят надежной опорой, соответствующей термину «капитальный».

Тем не менее, основным признаком является допустимость использования при строительстве жилых домов.

Это позволяет обоснованно считать винтовые сваи капитальным типом основания.

Как правильно сделать выбор?

Выбор винтовых свай состоит из двух этапов:

• Определение подходящего типоразмера и вида винтовых свай.
• Выбор конкретных изделий по качеству и соответствию требованиям.

Первый этап практически полностью выполняется во время проектирования дома. Поэтому говорить о нем нет смысла.

Второй этап обычно выполняют представители фирмы, с которой заключен договор.

Если по каким-либо причинам приходится выбирать самостоятельно, следует обратить внимание на следующие детали:

• Толщина стенок трубы не должна быть меньше 4 мм.
• Толщина лопастей — не менее 5 мм.
• Качество сварки должно быть максимально высоким.
• Наличие слоя оцинковки.
• Тип и качество наконечника.

По этим критериям можно выбрать наиболее качественные изделия.

Сколько стоит такое основание

Рассмотрим стоимость винтового фундамента для небольшого дома 6 : 6 м. Оптимальная схема свайного поля состоит из 9 свай.

Тогда от владельца участка потребуется оплатить монтаж 9 штук (стоимость от 650 до 1100 руб/шт) и цену самих свай.

Она зависит от длины и диаметра — например, ВС-57 (диаметром 57 мм) длиной 3 метра стоит 1100 рублей с монтажом или 1200 без монтажа.

Если решено использовать ВС-108, то цена без монтажа (для 3-метрового ствола) составит 1150 руб с монтажом и 1350 без монтажа. Разница в стоимости покупки с монтажом и без призвана стимулировать заказ установки в данной фирме.

В результате, стоимость фундамента составит около 20000 рублей. Но в эту сумму не входит доставка и прочие накладные расходы, поэтому необходимо иметь некоторый резерв.

В других фирмах цены могут отличаться, это надо уточнять непосредственно на месте.

Краткая и общая схема монтажа

Порядок действий:

• Разметка свайного поля.
• Завинчивание свай.
• Заливка полостей труб бетоном, подрезка верхушек для получения ровной плоскости.
• Установка оголовков.
• Монтаж ростверка.

Рекомендуется производить монтаж с помощью спецмашин. Это позволяет обеспечить вертикаль и отсутствие раскачивания сваи при завинчивании, что способствует максимально плотному контакту с грунтом. Места сварки и поврежденные в процессе подкрашивают защитным антикоррозийным составом.

Отзывы

Рассмотрим мнения владельцев построек, установленных на винтовых сваях:

Источник

Разбираем плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Широкое применения винтовых свай обусловлено экономичностью такого метода устройства фундамента в частном строительстве.

Помимо очевидных преимуществ, необходимо учитывать ограничения для технологии.

Настоящая статья поможет разобраться, стоит ли использовать в качестве основания под коттедж металлические винтовые опоры.

Преимущества

От правильности выбора основания зависит надежность и стойкость планируемого сооружения. Чтобы оценить преимущество свайно-винтовых свай, необходимо проанализировать ряд факторов:

1. Стоимость. В отличие от применения обычных столбчатых опор и мелкозаглубленной ленты, устройство винтовых свай обойдется застройщику на 20-30% дешевле. А если речь идет о необходимости закладывания железобетонный ленты или монолитной плиты на значительную глубину, то экономия составит гораздо больше.
2. Сложность строительства. Трудовые затраты на устройство свайно-винтового фундамента напрямую зависят от типа конструкции будущей постройки, а также необходимости заглублять опоры ниже линии промерзания. На участках с особенно зыбкой почвой целесообразно дополнительно устраивать дренажную систему. Если планируется возведение малогабаритной постройки с небольшим весом, то для устройства винтовых свай достаточно 3 человек. Но для крупномасштабного строительства придется нанимать специальную технику. экскаваторы с гидравлической головкой, буровые установки и другие машины.
3. Скорость монтажа. Для устройства представленного типа фундамента не требуется проводить земляные работы. К тому же, после вкручивания свай можно сразу переходить к следующему этапу строительства. Как правило, монтаж такого фундамента не занимает дольше 2-х дней.
4. Сезонность. Устройством свай можно заниматься в любое время года, что является несомненным преимуществом, ведь работа с бетонными смесями зимой сопровождается дополнительными затратами на противоморозные добавки.
5. Рельеф участка. Применение винтовых свай особенно целесообразно, если для площадки характерны большие перепады по высоте (до 8 м). Железобетонные фундаменты также справляются с этой задачей, но это обойдется застройщику в несколько раз дороже.
6. Просадочность грунта. Винтовые сваи лучшим образом подходят для строительства фундамента в условиях с влагонасыщенными почвенными массивами, подверженными силам пучения.
7. Ремонтопригодность. Если по какой-либо причине одна из опор лопнет в процессе эксплуатации, ее можно оперативно заменить на новую без ущерба для целостности конструкции.
8. Тепло- и гидроизоляция. Особенность конструкции такого типа фундамента предполагает воздушный зазор между поверхностью грунта и нулевым перекрытием дома. Благодаря этому влажность и температура земли никак не влияют на само сооружение.
9. Перспективы для застройщика. В будущем, если хозяин дома захочет увеличить площадь постройки, возможно ввинчивание дополнительных опор для усиления конструкции.
10. Срок службы. Качественные металлические опоры, тело которых усложнено лопастями различной конфигурации, могут прослужить до 80 – 100 лет.

Недостатки

Наряду с плюсами фундамента на винтовых сваях, всегда существуют минусы и ограничения, которые нужно учесть перед началом строительства.

К недостаткам металлических опор, которые вкручиваются в грунт, относят следующие факторы:

Не используются для строительства капитальных многоэтажных сооружений. Это связано в первую очередь с тем, что установленные сваи никак не связаны между собой и в разной степени подвергаются воздействию грунта.

Неравномерная усадка фундамента не приводит к образованию трещин и деформаций в стенках деревянных домов, чего нельзя сказать о кирпичных и бетонных конструкциях.

Подходят не для всех грунтов. Опоры не рекомендованы к использованию на участках с грунтом скалистого типа, большим содержанием каменных прослоек и известняковых залежей.

Трудности в устройстве подвалов. При использовании винтовых свай можно построить подвальное помещение, но это будет отдельная конструкция с собственными стенами. Такой вариант приведет к удорожанию строительства в целом.

Металл низкого качества. Многие производители свай экономят на качестве металла и антикоррозионного покрытия. Это приводит к преждевременному гниению и разрушению опор, а также возможным деформациям во время монтажа. Если в почве содержится большое количество химически агрессивных веществ, срок службы сваи сокращается до 50 лет.

Подверженность изгибающим нагрузкам. На участках с подвижным грунтом металлические опоры в процессе эксплуатации могут деформироваться, что в целом ослабит всю конструкцию.

Отзывы владельцев и типичные ошибки при строительстве

Строители, которые берутся за возведение фундамента своими руками, не имея квалификации и опыта, часто нарушают технологию, что негативно отражается на сроке службы самого сооружения.

Ошибки, которые чаще всего допускаются при строительстве свайно-винтового основания:

1. Отказ от бетонирования внутренней полости сваи. Если толщина стенки опоры меньше 4 мм, то металл в процессе службы может разорвать в результате сильного промерзания почвы. Поэтому внутреннюю часть сваи необходимо до конца заполнить раствором, не допуская развитие внутренней коррозии. Усиленная конструкция также обеспечит необходимую жесткость фундаменту.
2. Сваи на разной глубине. Это происходит из-за неоднородности грунта на участке. В результате нарушается равномерность несущей способности фундамента. Чтобы этого избежать, сваи завинчивают до полного упора в твердый грунт.
3. Отклонение от вертикальной плоскости. В процессе заглубления металлического столба, строители могут наткнуться на подземные препятствия и ось сваи сместится в сторону. Допустимое отклонение не должно превышать 2-х градусов, иначе устойчивость конструкции нарушится.

Недочеты предпроектных расчетов могут привести к шатанию дома и другим неприятностям. Что служит тому причиной, можно узнать на форуме.

Для тех, кто сомневается в выборе фундамента, полезно будет ознакомиться с отзывами о домах на свайно-винтовом основании, изложенным на строительном форуме в теме: «Чем плохи винтовые сваи?»

В каких случаях подойдет основание на винтовых сваях?

Выбор фундамента напрямую связан с типом конструкции будущего сооружения, физико-химическими свойствами грунта на участке, а также желанием собственника сэкономить на строительстве.

Применение технологии, связанной с вкручиванием в почву винтовых свай, выгодно, если:

• планируется строительство деревянного, каркасного, щитового дома или другой легковесной конструкции;
• твердые породы почвы расположены не очень глубоко и не придется наращивать сваи;
• грунт на участке насыщен влагой, склонен к промерзанию, но не наблюдаются ощутимые горизонтальные подвижки пластов земли;
• рельеф площадки неравномерный, с большими перепадами по высоте.

Учитывая ограничения к применению свай, необходимо тщательно проанализировать геологические условия. В некоторых случаях для собственника целесообразно нанять бригаду монтажников, чем заниматься строительством своими руками, или выбрать другой тип фундамента.

Видео по теме статьи

Что еще нужно знать о свайном фундаменте, смотрите в видео:

Заключение

Особенность технологии с применением винтовых свай обуславливает их сферу применения: опоры подходят для таких легких конструкций, как каркасные, каркасно-щитовые и подобные им дома.

Для улучшения стойкости можно использовать металлические опоры большего диаметра, но это приведет к дополнительным затратам, которые перекроют главное достоинство монтажа свай – экономичность метода. При этом выбор типа фундамента не основывают на одном или нескольких критериях.

Целесообразно изучить все преимущества и недостатки винтовых свай, чтобы сравнить их с характеристиками других оснований.

Источник