Фундамент на винтовых сваях

Стройка – всегда большие денежные затраты, даже если это небольшой деревянный дом или дачный домик. Что касается такого важнейшего элемента, от которого зависит долговечность и надежность любого строения, как фундамент, то и он отнимает немало финансов. Бетонный фундамент например, дорогой, да и после его заливки нельзя сразу же возводить стены – нужно ждать многие месяцы. А вот фундамент на винтовых сваях решает разом массу ненужных проблем.

Преимущества

Любая постройка, начиная от каркасного дома и заканчивая хозблоком должна быть надежной и долговечной – это строится с тем, чтобы строение служило, по меньшей мере, десятилетиями.

Без надежного, прочного основания – фундамента – этого не получится. Типов фундаментов существует несколько, вот наиболее распространенные из них:

• Столбчатые.
• Ленточные.
• На сваях.

Первые два вида долговечны и надежны, но довольно дорогие, трудоемкие. Кроме того несколько месяцев нужно ждать, когда фундамент даст усадку, и только после этого приступать к возведению дома. Таким образом, популярность винтовых свай возросла по следующим причинам:

1. Сразу же после монтажа фундамента можно строить дом.
2. Простота монтажа. Закручивать эти сваи, подобно саморезам, можно и без применения техники, что существенно снижает затраты на строительство.
3. Не нужны земельные работы – дорогие и трудоемкие.
4. Существует возможность постройки дома на любом грунте с любым ландшафтом. Исключение представляет скалистый грунт.
5. Есть реальная возможность существенно сократить траты на строительство дома.
6. Монтаж фундамента можно осуществить в любое время года – даже и зимой.

Отзывы на тематических форумах также говорят о том, что выбор винтового фундамента себя оправдывает во всех отношениях.

На сваях строят и кирпичные дома – винтовые фундаментные сваи это позволяют.

Область применения винтовых опор достаточно широка.

Миф или реальность: немного истории

Реально ли использовать свайный фундамент для возведения жилого дома? Есть категория строителей, которые настоятельно не рекомендуют этого делать, считая, что столбчатый, ленточный и плиточный куда предпочтительнее. Они же полагают что дом на винтовых сваях – дело несерьезное и такое решение больше подходит для хозпостроек и дачных домиков.

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд.

Задать вопрос

Тем не менее, следует им напомнить, что есть целые города, где частные дома установлены только на сваях, и стоят таковые вот уже которое десятилетие. Применение таких фундаментов показало, что они являются вполне надежной опорой даже для больших домов.

Вероятнее всего в нормальных условиях нет особого смысла устраивать двухэтажный особняк из камня на такой фундамент, хотя, признаться и такое вполне возможно.

В реальности для каркасных или деревянных построек с легкой крышей выбирают именно такое решение.

В ряде случаев именно свайный фундамент является единственным вариантом возведения дома на подтопляемом или сильнопересеченном участке земли.

Такие конструкции применялись еще в глубокой древности, с той разницей, что использовали для этой цели не винтовые сваи, а специально подготовленные бревна. Вначале сваи забивались в грунт, а к началу 19 века был придуман именно винтовой способ монтажа.

Поначалу винтовые опоры применяли для устройства причалов, но позднее сфера их применения стала более обширной. В качестве примера: винтовые сваи использовали для обустройства фундамента при возведении маяка в Великобритании, поскольку грунт Темзы нестабилен.

Свайные конструкции: достоинства и недостатки

Подобная технология используется во всем мире, так как имеет массу положительных качеств.

Достоинства

• Конструкцию можно возвести на грунтах самого различного типа в разных климатических зонах, включая болотистую местность, и даже на территории где господствует вечная мерзлота.
• Для обустройства такого фундамента не будет препятствием уровень размещения грунтовых вод.
• Винтовой фундамент идеально подходит для строительства дома на той местности, где достаточно сложный рельеф.
• Еще одно преимущество винтовых свай – их монтируют в любой сезон, поскольку погодные условия не оказывают негативного влияния на прочность монтируемой конструкции, так как винтовые наконечники свай вкручиваются на ту глубину, где температура грунта практически неизменна в любое время года.
• Кроме того винтовые фундаменты не боятся морозного пучения при промерзании грунта.
• Скорость производимых монтажных работ радует домостроителя. При нормальной проходимости грунта опытной и дружной бригаде строителей свайное поле удается устроить примерно за один день. Ускоряет работы и применение спецтехники.
• Винтовые сваи готовы нести плановые нагрузки – обвязка, постройка стен – сразу же после монтажа. Здесь не требуется время для схватывания или набора прочности – такового требуют конструкции, сделанные из железобетона. В скорости возведения ни один тип фундамента не может соперничать со свайно-винтовым.
• Сваи вполне могут быть ввинчены и без использования специальной техники, то есть вручную – это может сделать несколько человек. Особенно важно это там, где нет реальной возможности заказать такие услуги. Кроме того, домовладелец просто может и не располагать достаточными денежными средствами для этого.
• Устроитель такого фундамента избавлен от таких трудоемких работ, как рытье котлована, обустройства опалубки, вывоза выбранного грунта – это тоже требует немалых материальных затрат. И еще один немаловажный фактор – не нужны работы по профилированию стройплощадки.
• Стены дома не будут тянуть влагу из грунта – это еще одно достоинство свайного фундамента – поэтому нет нужды в гидроизоляции. Они всегда будут сухими, независимо от типа грунта.
• Есть возможность проведения и монтажа инженерных коммуникаций в одно время с монтажом элементов фундамента, или же сразу после его обустройства.
• Долговечность основания гарантирована на несколько десятилетий, при условии правильного выбора качественных свай и монтаже без отклонений от технологии.
• Если качественно утеплить фундамент по периметру, то есть реальная возможность обустроить теплое подполье, что позитивно отразится на теплых полах. Можно еще и сделать хозэтаж без проведения земляных работ.
• Такой фундамент выйдет дешевле (до 40 процентов) бетонной основы. А с учетом того то затраты на фундамент составляют немалую сумму от общих затрат на строительство дома, то экономия будет значительной.

Все перечисленные преимущества таких фундаментов актуальны лишь в том случае, когда будут соблюдены в точности все нормативы, учитывая особенности местности под строительство.

Если же будут иметь место отступления от технологии – например, при производстве кустарных свай, или же других отклонениях от технологического процесса возведения, то последствия такого строительства могут быть самыми негативными.

Минусы

В любой конструкции и при любой технологии есть не только свои плюсы, но и явные минусы. Пожалуй, самый главный и единственный недостаток свайно-винтового фундамента — это невозможность его устройства в скальном и сильнокаменистом грунте.

Выбор параметров свай

Выбирая винтовые сваи нужно учесть все:

1. Размеры и материал постройки.
2. Нагрузку на фундамент.
3. Свая должна быть сделана качественно и использованием качественных материалов.
4. Обязательна антикоррозийная обработка.
5. Наконечник, лопасть должны быть надежно приварены к стволу (трубе).
6. Минимальная толщина стенки трубы – не менее 3,5 мм. Как правило, применяется максимальная толщина в 5 мм.

Длина сваи зависит от следующих факторов:

• Типа грунта.
• Глубины промерзания.
• Уровня твердого пласта.

Труба для свай может быть как цельнотянутая, так и со швом. Первые заметно дороже.

Диаметр сваи выбирается исходя из нагрузки, которой она будет подвергаться. Наиболее ходовые сваи – 57-133 мм. Строя фундамент для небольшого каркасного дома, как правило, используют диаметр 89 мм. Несущая способность таких свай составляет 4000-5000 кг.

Большие же двухэтажные дома ставят на сваи 108 миллиметровые, несущая способность которых – 5000-9000 кг. при весе сваи в 30 кг. (2,5 метра).

При неровном участке под застройку сваи комбинируют – диаметр и длина могут быть разными.

Правильный подбор свай – залог надежности, устойчивости и долговечности фундамента. Для этого необходимо учитывать все перечисленные параметры.

Материал свай

Не менее важен и правильный подбор материала свай – он определяется еще при проектировании, с учетом предполагаемой нагрузки. Для этого используются данные, полученные при исследовании антикоррозийной активности слоев грунта.

Исходя из этого, подбирают толщину металла лопастей опоры.

Лопасти, сделанные из металла до 5 мм. применяются исключительно для легких построек. Если таковая будет массивной, то лопасть должна быть не тоньше 6 мм.

После того как вышеупомянутые исследования проведены, нужно выбрать марку стали для изготовляемых изделий. Она впрямую зависит от химической агрессивности грунта:

1. Слабая. Достаточно использовать сталь Ст. 3.
2. Средняя. Здесь уже подойдет сталь подороже – Ст. 20.
3. Сильная. Здесь подойдут 09Г2С и 30ХМА.

Антикоррозийное покрытие

Учитывая, что опоры будут находиться во влажной агрессивной среде (грунте), нужно позаботиться об антикоррозийной защите металла. Причем, это покрытие не должно быть нарушено при их завинчивании.

Составы могут быть разными – все зависит от бюджета владельца будущего дома.

Наиболее простой метод – покрытие металла двумя слоями грунта против ржавчины, которое производится в два слоя с просушкой после каждого согласно прилагаемой инструкции. Можно применить, например, корабельную краску.

После того как опора уже завинчена, внутри ее необходимо залить бетон. Это дает следующее:

• Уменьшает коррозию – внутри ствола не будет конденсата.
• Делает как саму сваю жестче, так и всю свайную конструкцию.

После того как все сваи выровнены путем обрезки болгаркой, можно приваривать оголовки – верхние торцы опор.

Сделать самому

Винтовые опоры можно сделать и самостоятельно. Изготовление свай особенно актуально, когда бюджет домостроителя ограничен, а материалы уже имеются – возможно, были когда-то приобретены и для других целей и дешево, а то и просто, «про запас».

Имея навыки работы с металлом – сварка, гибка, резка – и соответствующее оборудование задача вполне выполнима.

Чтобы не ошибиться в параметрах самостоятельно изготавливаемых опор, нужно учесть некоторые нюансы.

Что нужно учитывать и делать:

1. Нижний конец сваи развальцовывается под конус и обваривается. К нему крепится винтовая лопасть (шаг 1,25).
2. В верхней части ствола выполнены отверстия, предназначенные для ручного закручивания в грунт. Если диаметр трубы слишком мал, то отверстия не прожигают, а приваривают проушины, а которые вставляют рычаги для ввинчивания сваи.
3. Диаметр ствола. Как уже говорилось, может быть разным – все зависит от того, для каких построек опора применяется.
4. Лопасть делается из листового металла. Эту деталь лучше всего вырезать плазменной сваркой. Внутреннее отверстие совпадает по размерам с диаметром ствола.
5. Кроме того нужно изготовить и оголовок – отрезок трубы с квадратной пластиной толщиной 8-10 мм. Эти детали сваривают между собой перпендикулярно и усиливают косынками с 4 сторон для лучшей жесткости.

Имея на руках немудреные чертежи опор – этим пестрит интернет – сделать их не представляет особого труда.

Как правило, чаще используют сваи, сделанные промышленным способом, которые считают более надежными, чем кустарные. Тем не менее, малоэтажное строительство предполагает самодельные опоры, выполненные своими руками в домашних условиях – это удешевляет строительство. Часть элементов свай можно изготовить из металлоотходов, используя всевозможные пластины, обрезки труб и т. д.

Как устанавливать

Винтовые опоры устанавливают либо с помощью специальных механизмов, либо вручную, с помощью рычагов. Последний способ более популярен из-за низкой цены (даже при найме рабочей силы со стороны), да и потому что есть реальная возможность сделать это собственными руками. Это в значительной степени сэкономит деньги домостроителя.

Кроме того не всегда есть возможность использовать громоздкую технику в плотно застроенном районе.

Буронабивные

Существуют, помимо всех прочих, сложные гидрогеологические условия, при которых и строительство замедляется и надежность постройки не просто мала, но и есть высокая степень риска сдвига грунта. Или же строительство намечено на участке с очень плотной застройкой.

В таких случаях наиболее безопасное обустройство фундамента производится буронабивными сваями с использованием обсадной трубы.

Такие сваи особенно применимы там, где есть скальный грунт или же насыпной.

Особенно такие сваи эффективны при большом сосредоточении горизонтальных и вертикальных нагрузок в непосредственной близости с уже построенными домами. Преимущество этих опор в том, что практически исключается какая-либо деформация соседних сооружений при монтаже.

Буронабивная свая делается так:

• Бурится скважина.
• В нее устанавливается каркас из арматуры.
• Потом скважина заполняется бетоном.

В зависимости от того, насколько прочен грунт, бурение может быть как с обсадными трубами, так и без них.

Для того чтобы увеличить несущую способность, такие сваи могут быть и с пятой на нижнем конце.

Очень часть буронабивные сваи применяются при повышенных нагрузках на фундамент или же при наличии малосжимаемых грунтов, особенно при их глубоком залегании.

Блочный дом на винтовых сваях

Для строительства блочных домов, равно как брусовых домов на глинистых и заболоченных грунтах, винтовые сваи – идеальный вариант.

В такой ситуации бетонный фундамент непригоден – не поможет и дренаж. Грунтовые воды, подмывая фундамент, быстро его разрушат.

Экономичность свайного фундамента, высокая скорость монтажа, долгий срок беспроблемной эксплуатации – вот показатели его практичности и целесообразности.

Такая конструкция обеспечивает прекрасную вентиляцию, не давая гнить древесине.

Кроме того фундамент ремонтопригоден.

Расчет количества свай

Неверный расчет свайно-винтового фундамента может привести к самым плачевным последствиям:

1. Неравномерной осадке постройки.
2. Повреждению стен.
3. Обрушению.

Чем тяжелее строение, тем более основательным должен быть и фундамент.

Расчет свай впрямую зависит от периметра стен (несущих) и материалов, из которых будет построен дом.

Ход расчета:

• Определяется суммарная нагрузка здания на фундамент, которая складывается из веса стен, крыши, перекрытий, эксплуатационной нагрузки (всей техники, мебели, людей и т д.).
• Кроме того учитывается и ветровая нагрузка, снеговая.
• Потом все эти показатели суммируются и находят оптимальное количество свай. Минимальное расстояние между опорами – 1,7 м.
• После определяется типоразмер опор и их число.
• На каждый угол (наружный и внутренний) ставится одна опора.
• Как правило, длина свай составляет 2,5 м. Если длина недостаточна, то постройка может и просесть.

Как уже говорилось, сваи могут быть разных видов — большие ввинчивают под несущими стенами.

При правильном расчете исключается просадка фундамента и перекосы стен. К этому этапу строительства нужно отнестись серьезно, используя нормативы и формулы для расчетов.

По необходимости можно заказать проект в лицензированной фирме, для того чтобы рассчитать фундамент.

Кроме установки свай для улучшения прочности и равномерного распределения нагрузки можно сделать и обвязку (ростверк) фундамента – металлическую раму под стенами, несущими нагрузку.

Срок службы: как продлить

На длительный срок эксплуатации любого фундамента влияют многие факторы:

1. Дренаж.
2. Гидроизоляция.
3. Армирование.

Сейчас многие предпочитают именно те конструкции, которые не отнимают много времени на монтаж, а служат достаточно долго. Одним из самых распространенных вариантов – фундамент свайно-винтовой.

Производители свай заверяют, что их элементы с легкостью прослужат до 200 лет. Правда это, или это просто маркетинговый ход – судить трудно. Очевидно, что все-таки в расчет берутся «тепличные» условия, то есть идеальные. Многие специалисты исходя из этого утверждают, что такого фундамента хватает от силы на 50 лет, а то и вовсе, на 35. Наиболее слабые места винтовых опор:

• Плохая антикоррозийная обработка.
• Сварные швы.
• Качество труб и листового металла.
• Отсутствие бетона внутри опор.

Без бетонирования и антикоррозийной обработки свая прослужит не более 30 лет.

Цоколь

Устройство цоколя при таком фундаменте имеет не только эстетическую сторону, но и практическую.

Довольно часто под домом устраивают технические этажи (если позволяет высота), кладовые, погреба. Материал для отделки цоколя:

1. Дерево.
2. Пластиковые панели.
3. Бетонные панели и др.

Кроме того цоколь можно утеплить, что безусловно улучшит качество жизни в доме как зимой, так и летом.

В последнее время широко применим цокольный сайдинг – имитация природного камня, кирпича. Эти панели толще виниловых. Это решение хорошо вписывается в любую архитектурную форму.

Заключение

Практика показывает, что применение такого типа фундамента вполне себя оправдывает во всех отношениях. Невысокая цена, малая трудоемкость и многолетний срок эксплуатации – этих аргументов более чем достаточно для такого выбора. Немалым преимуществом является возможность монтажа собственными силами. Впрочем, можно привлечь какую-нибудь фирму, которая все сделает под ключ из своего материала с гарантией.