Винтовые свайные фундаменты недостатки

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

Преимущества и недостатки винтовых свай

Несмотря на все преимущества и недостатки винтовых свай, этот вид фундаментов остаётся самым востребованным. Особенно он уместен на осадочных суглинистых почвах или, если сооружение возводится на склоне. Однако каким бы популярным не был этот тип основания, он всё же имеет свои недостатки. Именно о достоинствах и недостатках винтовых свай мы и поговорим в нашей статье.

Разновидности свай

Все сваи по конструктивным и функциональным особенностям можно условно разделить на три типа:

1. Висячие сваи.
2. Сваи-стойки.
3. Забивные сваи из железобетона.

Сваи-стойки

Стоечные сваи заглубляются в рыхлый грунт на глубину залегания прочных пород. Таким образом, они передают вес сооружения на твердое основание, которое воспринимает более 80% нагрузки. Основным условием использования таких свай является наличие прочного широкого основания из твёрдой породы. В связи с этим поверхность сваи может быть гладкой, она не должна обеспечивать хорошего сцепления с грунтом. В этом все преимущества винтовых свай с литым наконечником.

Сваи-стойки могут быть двух видов:

• свайный элемент с расширением внизу (ТИСЭ);
• обсадные сваи (элемент, забетонированный в обсадной колбе-трубе).

Стоечные сваи могут использоваться в том случае, если после слоя ослабленного грунта идёт большой пласт прочной породы.

Висячие сваи

Висячие сваи представляют собой элемент с развитой бугристой боковой поверхностью. Эти шероховатые стенки сваи обеспечивают хорошую адгезию элемента с грунтом. Для этого вида свай не важен диаметр наконечника, здесь большую роль играют неровные бугристые стенки. Очень хороший пример такого типа оснований – это буронабивные сваи. В данном случае в пробуренную скважину под напором заливается бетон. Таким образом, около 70% несущей способности приходится именно на стенки сваи, и не на её основание. Данный тип свай может применяться на грунтах с рыхлым верхним слоем и недостаточно прочным нижним, а также в условиях высокого уровня грунтовых вод на участке. Третий тип свай – это промежуточное решение, когда несущие возможности есть и у основания, и у стенок свайного элемента. Яркий пример тому железобетонные забивные сваи. Такой несущий эффект получается за счёт уплотнения грунта в процессе забивания сваи. Но в нашей статье мы не будем рассматривать этот тип свай. По сути, винтовые сваи можно отнести к стоечным элементам. Посудите сами, за счёт гладкой поверхности трубы не обеспечивается никакого сцепления с грунтом, а несущие функции берут на себя лопасти винта. Но так ли хороши эти сваи, мы рассмотрим далее.

Достоинства оснований на винтовых сваях

Для начала мы кратко перечислим преимущества винтовых свай, а затем рассмотрим каждый раздел отдельно. Итак, винтовые сваи (преимущества):

1. прочность и долговечность;
2. дешевизна;
3. лёгкость и скорость монтажа;
4. надёжность на осадочных грунтах;
5. возможность использования на склонах.

Если верить практике, то скорость разрушения бетонного основания намного выше, чем свайного фундамента. Объясняется этот тем, что железобетонные фундаменты больше подвержены осадочным деформациям, что приводит к снижению их несущей способности.

Подсчитав все затраты на устройство свайного фундамента и сравнив их с расходами на сооружение бетонного, плитного или ленточного основания, можно точно сказать, что они намного меньше. Таким образом, сооружая фундаменты на винтовых сваях, вы значительно экономите свои деньги.

Быстрота монтажа свайных оснований – это большой плюс в пользу таких конструкций. Например, чтобы устроить фундамент из винтовых свай под небольшой частный домик или баньку потребуется всего один день! Такая скорость монтажа связана с тем, что:

• нет необходимости рыть траншеи или ямы;
• не требуется использование спецтехники (для монтажа вручную небольших свай достаточно 2-3 человек);
• поскольку устройство основания выполняется без использования бетона, не нужно ждать момента его схватывания;
• для устройства такого основания не требуются особые знания и навыки.

На непрочных или осадочных грунтах можно использовать только свайные фундаменты. Ведь только такой вид основания позволяет добраться до плотной породы и закрепиться в ней концами свай. В этом и состоят основные преимущества фундамента на винтовых сваях в сравнении с другими типами оснований. Единственным основанием, на котором нельзя использовать свайные фундаменты является скала.

Винтовые сваи: недостатки

Фундаменты на винтовых сваях (недостатки):

• коррозия металла;
• ограничения в области использования;
• невозможность монтажа свай вплотную к существующим стенам сооружения;
• ограничения в несущей способности свай.

Что касается коррозии металла, то она свойственна всем металлическим изделиям и сваи тому не исключение. Тем более что при возведении здания на сваях образуется прослойка из воздуха между уровнем грунта и верхней отметкой низа сооружения. Именно в этой воздушной полосе скапливается конденсат, который может разрушать металлическую поверхность свай.

Однако этот недостаток винтовых свай легко устраним. Достаточно обработать поверхность свай специальным антикоррозионным составом или использовать оцинкованные винтовые элементы, и проблема решена. Но это касается только верхней части сваи, расположенной над землей. Что же касается подземной части элемента, то тут не помогут никакие антикоррозионные составы и краски, ведь они попросту сотрутся при ввинчивании трубы. В итоге лет через 20-25 агрессивная среда и влажность почвы приведут к истончению стенок шнека, в результате чего свая просто «сложится» из-за веса сооружения.

Поскольку в процессе ручного вкручивания сваи в грунт используется стальной прут, продетый через оголовок элемента, то выполнить это действие вплотную к существующей стене невозможно. Даже если используется особое навесное приспособление на трактор для закручивания свай, решения проблемы нет.

Выводы

Очень часто можно услышать, что винтовые сваи не могут нести дома из естественных или искусственных каменных материалов, тем более, если у сооружения более одного этажа. В принципе это так, но если выполнить соответствующий расчёт и использовать усиленные сваи большого сечения, то несущая способность винтовых фундаментов может увеличиться до необходимого предела. Если бы не одно но. Как мы уже говорили выше, всю несущую функцию у винтовых свай выполняют лопасти винта. Но так ли хорошо они будут нести фундамент в разрыхлённом в процессе вкручивания грунте? Скорее всего, нет.

В любом случае решение о достаточной несущей способности винтовых свай стоит принимать с учётом климатических особенностей региона, количества осадков, веса самого сооружения и несущей возможности основания.

Изучив все недостатки и преимущества таких оснований, можно смело применять винтовые сваи там, где это нужно. Кстати отзывы в сети на винтовые сваи, помогут вам лучше понять недостатки таких конструкций.

Оставляя комментарий Вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности

Источник