Винтовые сваи фундамент плюсы минусы

Фундамент на винтовых сваях: плюсы и минусы

Фундамент на винтовых сваях все шире применяется для возведения жилых частных домов и построек различного назначения. Использование опор, которые погружаются в грунт вращением, позволяет сократить сроки обустройство фундаментных оснований. Но винтовые сваи нельзя назвать универсальным решением – данный тип фундамента имеет ряд недостатков и ограничений в применении.

Особенности конструкции

Винтовая свая состоит из стальной трубы и лопасти, приваренной к ее нижнему концу – по конструкции это бур, способный эффективно ввинчиваться в грунт. Винтовой наконечник, оснащенный лопастью, является ключевым элементом сваи.

В ходе монтажа он выполняет функцию механизма, ответственного за погружение сваи, а затем служит опорой, передавая на грунт нагрузки от построенного сооружения. Одновременно с этим лопасти превращают сваю в подобие анкера, не давая ей сместиться вверх под воздействием подвижек грунта при морозном пучении.

В первую очередь это актуально при возведении небольших деревянных строений на глиноземных грунтах с высоким уровнем насыщения водой. Железобетонный фундамент, даже заложенный ниже уровня промерзания, будет выталкиваться наверх морозным пучением – воздействие в этом случае идет по касательной к конструкции сбоку. У легкой постройки не хватает массы, чтобы уравновесить воздействие.

Расширение опоры стальной сваи (лопасть) в нижней ее части располагается ниже уровня промерзания и надежно сцеплено с грунтом. Силы морозного пучения, воздействующие на само тело сваи, не могут ее вытолкнуть наверх. При этом стальная труба не деформируется, поскольку при касательном воздействии морозного пучения нагрузка составляет не более 0,2 МПа, а показатель предела прочности на растяжение у стали – от 330 МПа.

Сфера применения

Основная область использования винтовых свай – обустройство экономичных фундаментных оснований для построек хозяйственного назначения и частных деревянных домов, возведение ограждающих конструкций.

Маркировка изделий указывает на типоразмер винтовых свай. Первая цифра – диаметр ствола в миллиметрах, вторая – диаметр винтовой лопасти. При выборе типоразмера учитываются эксплуатационные нагрузки на фундамент:

• диаметр 76 мм — для легких ограждающих конструкций;
• диаметр 89 мм – для веранд, навесов, беседок, столбов из кирпича;
• диаметр 108 мм – легкие дома из бруса, бревна, каркасные постройки;
• диаметр 133 мм – тяжелые дома из бревна, постройки из пенобетонных и газобетонных блоков.

Винтовая свая – несущий элемент фундаментного основания, ее главной функциональной частью является винт (наконечник с лопастью). От его параметров зависят эксплуатационные свойства фундамента. Производители предлагают винтовые сваи двух типов: со сварным или литым наконечником.

Сварной наконечник

Опорные элементы со сварным наконечником – это дешевые изделия невысокого качества, особенно если они изготавливаются кустарным способом. К нижней части стальной трубы с заостренным концом приваривается буровая лопасть. Если лопасть расположена неправильно, такую сваю невозможно вертикально погрузить в грунт – она будет «уходить» в сторону.

Еще одна проблема сварных наконечников – низкое качество сварки и самого металла, из которого выполнена лопасть. У таких изделий лопасти легко деформируются и даже отрываются, если в процессе погружения опора натыкается на камни в грунте. Отрыв лопасти можно почувствовать в ходе работ по установке – труба будет слишком легко проворачиваться.

Если из-за низкого качества сварки и антикоррозийной обработки шов разрушится спустя несколько лет после обустройства фундаментного основания, свая потеряет опору. Это грозит неравномерным проседанием фундамента под нагрузками, разрушением ростверка, а затем и стеновых конструкций. Постройка в короткие сроки приходит в аварийное состояние.

Критические отзывы о винтовых свайных фундаментах в первую очередь базируются на опыте строительства подземных оснований с применением некачественных опорных элементов со сварным винтовым наконечником.

Недорогие изделия данного типа подойдут для возведения временных легких построек, различного рода ограждений и навесов. Для домостроения применять опоры со сварной лопастью рискованно.

Литой наконечник

Литые винты для свай изготавливаются только в производственных условиях, благодаря чему есть возможность отслеживать качество изделий. При этом применяется технология точного литья в вакууме, материалом изготовления служит высокопрочная сталь СТ-35, СТ-25. Готовые изделия проходят термообработку для повышения прочностных характеристик.

Цельнолитые наконечники по сравнению со сварными характеризуются:

• точностью геометрических параметров;
• более высокой толщиной лопасти (13 мм против 5 мм для сварных, если сравнивать толщину основания лопасти диаметром 300 мм);
• погружением в грунт без деформации о встречающиеся мелкие камни и строительный мусор.

Цельнолитой наконечник вставляется в нижнюю часть трубы и обваривается по окружности. Такая конструкция обладает высокой несущей способностью и может применяться для возведения тяжелых бревенчатых домов (при условии правильно выбранного диаметра сваи).

Стоимость опорного элемента с литым наконечником приблизительно на 25% превосходит стоимость сварных изделий. Если для строительства выбрать сваи из стальных труб с качественной оцинковкой и внешним антикоррозийным полимерным покрытием, опоры для фундамента способны прослужить порядка сотни лет.

Антикоррозийная обработка самому литому наконечнику не требуется – защитный слой с рабочей части стирается о грунт в процессе завинчивания. Толщины и качества лопасти хватает для того, чтобы процесс коррозии не влиял на надежность и долговечность конструкции.

Обратите внимание: изделия с литыми наконечниками выбирать следует очень внимательно. Нарушение технологии производства ведет к снижению качества изделий и их надежности – к примеру, для снижения себестоимости готовые наконечники не подвергают термообработке или используют металл низкого качества. Такое литье отличается хрупкостью и наконечник не способен выполнять свои функции. На рынке можно встретить и подделки под литье.

Приобретать винтовые сваи с литыми наконечниками рекомендуется напрямую у надежного производителя, проверив сертификаты на изделия. Чтобы гарантировать надежность фундамента, монтажные работы проводят с применением специализированной техники и в процессе контролируют силовой момент закрутки опорных элементов. Если установка свай производилась собственными силами, по окончании монтажных работ для каждого элемента проводится испытание давлением.

Сваи из НКТ

В отдельную категорию можно выделить винтовые сваи сварного типа, изготовленные из насосно-компрессорной трубы (НКТ). Для их изготовления применяется толстостенная труба (6,5-7,5 мм) из стали, устойчивой к коррозии. Сварная лопасть выполняется из высокопрочной конструкционной стали.

Строительство фундамента с использованием винтовых опор из НКТ по стоимости приближается к обустройству оснований на железобетонных буронабивных сваях. Однако существенным преимуществом является возможность выполнить фундаментные работы в короткие сроки, в том числе на сложных грунтах.

Разновидности фундаментных оснований

При помощи винтовых опор можно сооружать фундаментные основания нескольких типов:

• свайная лента (опоры располагаются под будущими стенами и скреплены ростверком – горизонтальными балками из дерева, металла, либо железобетона);
• стандартный вариант – опора вкручивается под каждую колонну или несущий элемент каркаса;
• свайное поле – опоры располагаются с одинаковым шагом по всей площади будущего фундамента;
• одиночные элементы – опоры используются для поддержки отдельных частей постройки (террасы, крыльца с навесом и т.д.).

Свайно-винтовой фундамент: плюсы и минусы

К преимуществам использования винтовых свай относятся:

• быстрый и недорогой монтаж – справиться с установкой опорных элементов можно за один день;
• погружение элементов в грунт без использования спецтехники, если позволяют свойства грунта;
• минимальный объем земляных работ – вынимать грунт под опоры практически не требуется;
• возможность строительства на большинстве грунтов (за исключением скальных и болотистых);
• ведение работ в любое время года – опорные элементы вкручиваются даже в мерзлый грунт;
• сокращение сроков строительства – ростверк монтируется сразу после установки опор, и если он не из монолитного бетона, можно сразу приступать к возведению стен;
• минимальный объем вспомогательных работ, связанных с вывозом лишнего грунта и уборкой мусора;
• экономия – стоимость свайно-винтового фундамента на 60-70-% ниже ленточного;
• возможность использования при строительстве на сложном рельефе – нет необходимости выравнивать площадку, строительство можно вести на склоне, используя сваи различной длины.

Минусы свайно-винтового фундамента:

• металл подвержен электрохимической коррозии и со временем разрушается;
• скорость разрушения повышается в несколько раз, если в грунте распространяются блуждающие токи из-за повышенной насыщенности воды и расположенных неподалеку электротехнических объектов (электрическая подстанция, железная дорога, антенна сотовой связи и т.д.);
• в процессе установки опора может деформироваться, лопасть оторваться;
• винтовой фундамент не дает возможность построить дом с подвалом;
• требуются серьезные меры по утеплению пола.

Заключение

Основная часть недостатков фундаментов данного типа связана с низким качеством или неправильным выбором винтовых свай. Качественные опорные элементы, выбранные с учетом нагрузок и характеристик грунта, способны служить десятки лет, о чем свидетельствует зарубежный опыт.

Если планируется построить жилой дом, не следует экономить на качестве винтовых свай для фундамента – это должны быть опоры с литым наконечником, толстым слоем оцинковки самой трубы и надежным полимерным внешним покрытием.

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