Недостатки свайного фундамента и винтовых свай

Надежное основание любой постройки – залог ее долговечности. Бездумно сэкономив на фундаменте, можно обречь себя на неудачное строительство и даже на частичное или полное разрушение постройки. Чтобы этого не произошло нужно правильно сделать выбор. Один из самых распространенных в наши дни – свайный фундамент, который давно и успешно применяется в различном строительстве его плюсы и минусы Вы узнаете в этой статье.

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.

Свайно-винтовой подход

Разобраться в том, что же такое свайно-винтовой фундамент, несложно. Помните, как выглядят саморезы? Так вот, сваи, ввинчиваемые в землю, это по сути огромные саморезы, только материалом, в который они «вгрызаются», является не дерево и не бетон, а земля. Почему ввинчиваются? А потому, что на концах таких свай приварены элементы в виде резьбы, придающие почти стопроцентное сходство их с саморезами. Именно эта «резьба» увеличивает площадь опоры труб, и фундамент надёжнее закрепляется в грунте.

Так выглядит фундамент на винтовых сваях

Если грунт не обладает хорошей несущей способностью, «резьба» на сваях используется по всей длине.

Свая — это труба, которая при диаметре, скажем, 108 мм должна иметь толщину стенки не менее 4 мм. Материал, из которого сделаны эти трубы — сталь. Трубы-сваи делятся на литые, комбинированные и сварные.

  • У литых свай наконечники льются по газифицируемым моделям. «Резьба» обладает такой прочностью, что за её сохранность при установке свай не стоит переживать.
  • Комбинированные названы так из-за сочетания конуса и лопасти. Они способны выдержать нагрузку до 50 тонн.
  • Сварные создают при помощи плазменной резки — на сваю, имеющую заострённый конец, приваривают лопасти.

Винтовые сваи с резьбой на конце подойдут для твёрдых грунтов

Фундамент на винтовых сваях: основные преимущества

Свайно-винтовой фундамент подходит для деревянных, каркасных домов и строений из пеноблоков. Нельзя назвать эту технологию новой – она давно применяется в промышленном строительстве. Для индивидуальных застройщиков подобные фундаменты пока в новинку, но они всё стремительнее завоёвывают популярность благодаря внушительному перечню преимуществ. Рассмотрим подробнее, почему стоит остановиться именно на этом типе основания:

  • Впечатляющая скорость строительства. Для установки подобного фундамента даже при полном отсутствии опыта потребуется всего около 12-14 часов. Причем устанавливать сваи можно без помощи спецтехники, вручную. Для выполнения этой работы нужны всего два человека. Так что если к участку строительства нет хороших подъездных путей, это не является препятствием для работ.

С механизированной установкой весь процесс займёт всего три-четыре часа

  • Возможность установки практически на любом участке. Винтовые опоры сформируют прочный качественный фундамент даже на болотистой почве. Хотите дом над водой – легко! Хотите здание на крутом склоне – тоже никаких проблем. И что самое примечательное, рельеф местности и экологическое состояние участка никак не пострадают ни в ходе работ, ни при последующей эксплуатации строения.

Минимальное, точечное вмешательство в экосистему позволит установить домик даже в лесу среди вековых деревьев, не нарушая природного ландшафта

  • Внушительный срок службы. Дом на свайном фундаменте простоит не менее столетия. Так что запаса прочности хватит не одному поколению его владельцев. А если подойти к строительству с особой прилежностью и дополнительно обработать сваи защитным покрытием, срок службы такого фундамента увеличится минимум в два раза.
  • Возможность монтажа в любое время года. Жара, мороз или ливень – ничто не станет помехой для установки свай. Единственное, о чем стоит побеспокоиться – о здоровье строителей, а в остальном монтаж можно осуществлять тогда, когда это необходимо. Погодные условия никак не скажутся на результатах.
  • Отличные нагрузочные и прочностные данные. В зависимости от размеров, винтовые опоры могут выдерживать вес до восемнадцати тонн. К примеру, для деревянного дома достаточно несущей способности в три тонны, для кирпича и блока – девять. Нагрузка на грунт при этом варианте фундамента распределяется равномерно. Еще один важный аспект – СВФ (свайно-винтовой фундамент) обладает высокой устойчивостью к сейсмическим колебаниям.

Применение именно таких конструкций рекомендуется в районах, где не исключена угроза землетрясений

  • Отсутствие ограничений по форме. На СВФ можно строить сооружения любой формы – квадратные, круглые, с эркерами и башнями, колоннами и террасами. При необходимости к зданию легко пристроить крыло или веранду. Следует просто установить дополнительные опоры и соединить ростверк.
  • Низкий уровень затрат. Свайную конструкцию можно назвать одной из самых малозатратных в строительстве. Она обойдется примерно в половину стоимости ленточного фундамента.

И если у вас все ещё остались какие сомнения в целесообразности выбора в пользу свайного фундамента, давайте сравним два типа конструкций:

Свайная Ленточная
Длина опор подбирается таким образом, чтобы компенсировать перепады на местности . При наличии сложного рельефа требуется выравнивание участка.
Установка не требует земляных работ, ландшафт участка остается в первозданном виде. Обустройство требует большого объема земляных работ.
Опоры устанавливаются усилиями двух человек без применения спецтехники. Для армирования требуются сварочные работы. Заливка бетоном без механизированных приспособлений занимает много времени.
Фундамент можно эксплуатировать сразу. После заливки основание должно выстоять не менее месяца для набора необходимой прочности.
Установка свай производится в любое время года вне зависимости от температуры воздуха. Бетонные работы желательно проводить при температуре не ниже плюс пяти градусов.

После всех этих аргументов в пользу винтовых свай остаются только такие вопросы:

  • Как выбрать опоры для дома?
  • Как правильно смонтировать свайное основание?
  • Как правильно сделать ростверк и нужно ли обвязку как-то дополнительно укреплять?
  • Нужна ли отмостка такому дому и чем обшить фундамент?

Статья по теме:

Свайный фундамент: расчёт. Для обустройства свайной конструкции необходимо точно рассчитать количество и размеры столбов, глубину их залегания и места расположения. Произвести эти расчёты можно самостоятельно, воспользовавшись сведениями, алгоритмами и рекомендациями, которые предложены в нашем материале.

О сваях под фундамент

Снизу свай находятся лопасти, они имеют форму винта.

При помощи конструкции сваи ввинчивают в грунт, как саморезы, но в этом случае почва не разрушается, а уплотняется и становится более прочной.

Виды по форме

Для фундамента выделяют три вида свай, о них подробнее — ниже.

Винтовые сваи

Они имеют винтовые лопасти, такой вид свай используют там, где несущая способность почвы плохая. Большое количество винтовых свай обладают режущим элементом, он разрезает почву, когда сваю ввинчивают в землю. Такой вид свай так же подходит для той почвы, которая всё время промерзает.

Сваи с разным диаметром труб

От диаметра свайной трубы будет зависеть ее вес и способность выдерживать огромные нагрузки. Ведь при выборе этих свай, нужно ориентироваться на всю массу здания и в соотношении с этим показателем нужно выбирать диаметр сваи. Для свай, диаметр которых, больше 10 см, потребуется специальная техника.

Лопасти, имеющие различие в диаметре на одной свае

Если почва очень влажная, то диаметр свайных лопастей делают больше.

Сваи так же имеют различия в формах и видах. Эти данные зависят от производителей и материалов.

Виды по наконечнику

Так винтовые сваи делят по типу наконечника, и они бывают:

  1. сварными;
  2. литыми.

Сварные

Вариант считается дешёвым и экономически целесообразным, ведь он состоит из трубы с приваренной к ней лопастью. Такие сваи имеют не совсем хорошее качество и по этой причине при строительстве массовых сооружений, сварные сваи не используют.

Такие сваи используют для строительства гаражей или хозяйственных построек. Если лопасть на свае приварена не качественно, то в процессе эксплуатации, она может отойти от вертикальной оси и поэтому фундамент теряет свою стойкость.

Литые

Сваи, у которых литой наконечник, имеют хорошую прочность. Их используют для строительства жилых домов. Чтобы изготовить литой наконечник применяют литьевой метод. Лопасти у свай бывают толщиной примерно 12 миллиметров, а диаметром примерно 30 сантиметров.

Чтобы произвести ствол сваи, берут стальную трубу с наконечником. Литые сваи имеют хорошие несущие способности, они хорошо выдерживают нагрузку более пяти тонн и больше. Конечно стоимость литого наконечника немного выше, чем у сварного.

Виды по покрытию

Так же сваи имеют различие по типу покрытия. Сталь иногда обрабатывают антикоррозийным средством, а иногда полимерным покрытием.

Фундамент из винтовых свай при точном расчёте нагрузки на него, может прослужить более ста лет.

При покупке свай на рынке необходимо ознакомиться с сертификатом соответствия заводским нормам и всем стандартам. Потому что существует огромное количество подделок, которые ничем внешне не отличаются от настоящих свай.

Есть ещё вариант свай для производства которых применяют толстостенные трубы. Такие сваи по надёжности стоят на одной ступени с литыми сваями. Сваи обеспечивают прочное основание для больших строений.

Плюсы и минусы винтовых свай

Плюсы винтовых свай и их преимущества:

  1. Быстрота сооружения фундамента;
  2. Нет необходимости ожидать выстраивания фундамента;
  3. Винтовые сваи легки в монтаже. Сваи можно установить своими руками, но если размер свай большой, то необходимо нанимать специальную технику;
  4. Доступная цена;
  5. Могут применяться на различных почвах;
  6. Не требует предварительного выравнивания участка;
  7. Хорошая стойкость к нагрузкам;
  8. Большой срок эксплуатации;
  9. Не требует проведения земляных работ.

Минусы винтовых свай и их недостатки:

  1. Если вы выбрали некачественные сваи, то они быстро выходят из стоя и приводят к неравномерному проседанию строения;
  2. Если почва имеет в своём составе большое количество камней, то установка свай будет затруднена;
  3. Необходимость соблюдать правила монтажа и технологии.

Минусы свайного фундамента

Не секрет, что свайная разновидность имеет свои недостатки. Минусы свайного фундамента заключаются в следующем:

  • Использование спецтехники. Ранее мы говорили, что это плюс. Это так, но применение техники влечет за собой лишние расходы на ее аренду. Вам придется спланировать свое время точно, идеально разметить, учесть нюансы, обеспечить подъезд, что иногда невозможно. Поэтому, аренду спецтехники, с этой точки зрения, стоит отнести к минусам.
  • Если в ходе работы задействованы не монолитные сваи, а забивные, то есть вероятность разрушить соседние здания и сооружения. Если сваи заглубляются сильно, то при их забивке, может пройти трещина в основании соседних зданий. Это стоит учитывать, поскольку возможна ответственность для застройщика по окончанию работы.
  • Не используется для скалистого грунта. На основание нельзя установить абсолютно все типы домов. Например, пеноблочный дом, сооружение из газобетона и других блочных вариантов, на сваи не поставить.

Плюсы и минусы

Теперь выясним положительные и отрицательные моменты использования фундамента на винтовых сваях. От соотношения этих нюансов делать выбор либо в пользу данной технологии, либо против нее. Начнем с плюсов:

  1. Нет необходимости использовать тяжелую технику и обустраивать подъездные пути.
  2. Быстрота монтажа. Все работы выполнятся в течение 2 дней при наличии 3–4 работников. Время может увеличиться, если строение имеет внушительную площадь.
  3. Нет необходимости ждать, когда конструкция наберет прочности, даже если полость сваи заполняется бетоном. После обустройства фундамента сразу продолжают строительные работы.
  4. Срок службы конструкции до 120 лет. Конечно, такая цифра возможна лишь в том случае, когда все правила сооружения и расчета были соблюдены полностью.
  5. Выполнение работ в любое время года независимо от температуры окружающей среды.
  6. Ввинчивание свай не приводи к нарушению целостности грунта на участке, а иногда и уплотняет его.
  7. Дает возможность возвести строение в самых сложных условиях – на глинистых или сильно увлажненных грунтах, в гористой местности и даже в воде.
  8. В процессе сооружения не издаются громкие звуки, которые могут помешать окружающим.
  9. Доступность по сравнению с ленточным или плиточным фундаментом.
  10. Сваи возможно использовать повторно, если возводилось временное сооружение.

Что ж положительного очень много, но и отрицательные моменты также наблюдаются при использовании данной конструкции. Ознакомимся и с минусами:

  • применять фундамент на винтовых сваях в район со сейсмической активностью запрещено;
  • поскольку свая — это металл, то устанавливать их в кислые грунты также не рекомендуется. В таких условиях металл подвергается коррозии и быстро разрушается;
  • сыпучие грунты неспособны надежно удержать винтовые сваи. Потому, если выбрали такой метод монтажа фундамента, придется прибегнуть к дополнительным мерам (более глубокая установка либо общая связка всех элементов);
  • сложность обустройства подвального помещения;
  • небезопасно устанавливать сваи в каменистый грунт. Если пренебрегать этим советов, в процессе монтажа лопасть может отломиться и элемент не будет так надежно зафиксирован.

Плюсы и минусы свайного основания

У любой конструкции – свайные фундаменты не исключение – имеются как свои плюсы, так и минусы.

Плюсы

Плюсы свайных оснований из ж/б свай для применения в частном строительстве:

  1. Устойчивость ко всем видам нагрузок.
  2. Имеющаяся химическая инертность бетонной смеси очень важна при обустройстве оснований в тех грунтах, которые химически активны.
  3. Долговечность.
  4. Высокий запас прочности. Это дает возможность достройки второго этажа (по необходимости).

Минусы

Имеющиеся недостатки:

  • Необходимость применения спецтехники.
  • Если в монтаже применяются копры, то велика вероятность разрушения ветхих построек из-за сильных колебаний грунта.
  • Если используется спецтехника, то на тесной стройплощадке может не хватить места для маневрирования первой.

Учитывая все плюсы и минусы, все же железобетонные сваи – лучшее и самое надежное решение для постройки загородного дома. Поскольку именно такой фундамент самый прочный и долговечный.

Типы металлических труб

Винтовые сваи представляют собой металлические трубы с толщиной стенок не менее 4 мм, оснащенные сварным или литым острым наконечником и спиралеобразными режущими лопастями.

Погружение винтовых свай больше всего походит на завинчивание самореза — наконечник втыкается в грунт, стволу придают вращательное движение, лопасти врезаются в грунт и начинают понемногу затягивать ствол.

Считается, что их можно погружать вручную, с использованием только мускульной силы.

Это верно, но только до определенных пределов — наиболее распространенные винтовые сваи диаметром 108 мм вручную погрузить практически невозможно.

Специалисты не рекомендуют погружать вручную вообще никакие сваи, даже небольшого диаметра.

Неравномерность распределения усилия и колебания оси значительно ослабляют грунт вокруг ствола и лопастей, снижая несущую способность опоры.

Существуют разные конструкции винтовых свай, различающихся по признакам:

  • Тип наконечника — сварной или литой.
  • Количество лопастей — одна, две или три.
  • С защитным слоем оцинковки, или без нее.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Наличие на винтовых сваях слоя краски нельзя рассматривать как защитный слой, поскольку при погружении он полностью стирается. Единственный эффективный вид защиты — слой оцинковки. Если его не имеется, лучше поискать другие варианты.

Отношение диаметров лопастей и ствола также бывает разным. Для рыхлых и мягких грунтов используются большие диаметры, обеспечивающие обширную опорную площадку.

Для скальных или обломочных грунтов применяют многовитковые сваи типа «шуруп», хотя для индивидуального строительства их использовать нецелесообразно. Существуют также сваи для погружения в вечную мерзлоту.

Они не имеют заостренного наконечника, так как погружаются в лидирующую скважину, и диаметр лопастей у них довольно низок — превышает размер ствола менее, чем в полтора раза.

Монтаж фундамента

В зависимости от местности монтаж производится ручным или машинным способом. В твердые почвы, мерзлоту сваи забиваются с помощью тяжелой техники. Специальный наконечник на машине производит забивку. В остальных условиях может применяться сила бригады из 3-4 человек.

Делается разметка на местности, где будут вкручиваться винты. Под каждый свай роется углубление 50*50 см. После чего проводится вкручивание или забивка. Когда все сваи установлены, их выравнивают по строительному уровню и делают срез голов.

Следующий этап – это бетонная заливка. Готовый раствор заливают в каждую сваю, чтобы придать прочность строению и защитить его от разрушения.

Монтаж фундамента

Далее в зависимости от типа будущего здания монтируется несущая конструкция. После всех проделанных работ можно начинать возводить основной корпус и кровлю.

На что стоит обратить внимание.

  1. Винтовой фундамент дает минимальное значение усадки, которые не принесет вреда корпуса строения. Но для этого должен быть точный расчет количества материала, несущей конструкции. Ошибка может привести к погружению дома в почву. Этот процесс будет не обратим или потребует значительных денежных затрат.
  2. Сваи должны быть правильно погружены. Если они будут сильно выходить над поверхностью, то при морозах строение начнет «играть».
  3. Также стоит очень точно сделать сверку уровня, перед срезом голов. Иначе это грозит деформацией здания, трещинами и разрушением.

Какие разновидности бывают по способу погружения?

Сваи – силовые элементы фундамента, воспринимающие давление от конструкции и передающие его на несущий пласт, который может находиться на значительной глубине (до 30 м). Как правило, выше несущего пласта расположены нестабильные, слабые и перенасыщенные влагой слои почвы.

Эта особенность позволяет возводить дома и другие сооружения не только на твердой почве, но также на заболоченных местах и на открытой воде. Сваи могут быть погружены строго в вертикальном положении или под проектным углом.

Свайным фундамент называют группу опор, объединенных между собой ростверком – специальной конструкцией, которая удерживает основание дома и отвечает за равномерное распределение веса по всем подземным силовым элементам.

Забивные

Забивные сваи представляют собой готовые столбы, изготовленные в заводских условиях. По материалу изготовления силовые элементы делятся на типы:

  • железобетонные;
  • металлические;
  • деревянные.

Для строительства тяжеловесных и многоэтажных зданий используют железобетонные столбы, легковесных домов в один или два этажа – металлические и деревянные.

В большинстве случаев забивные опоры имеют квадратное сечение со стороной от 150 до 500 мм.

Длина изделий редко превышает 25 м. Нижней конца столба заострен или имеет пирамидоидальную форму, благодаря чему легче преодолевает сопротивление грунта. Удары дизель-молота забивная опора воспринимает верхней торцевой частью, усиленной оголовком. Погружение в грунт ведут до тех пор, пока нижний конец не упрется в плотную породу до предела.

Преимущества изделий:

  • значительная грузоподъемность;
  • продолжительный срок службы;
  • отсутствие необходимости подготавливать скважины.

Минусы технологии: недостаточная надежность при строительстве на просадочных грунтах и неравномерная осадка в местах, где почва характеризуется различной плотностью.

Буроопускные

Согласно буроопускной технологии, силовые элементы погружаются в заранее подготовленные шурфы, при этом диаметр скважин должен превышать размер сечения опор на 5–10 см. После погружения пространство между грунтом и землей заполняют связующим раствором, который после застывания увеличивает прочность конструкции.

Метод применяют при строительстве на твердомерзлой и пластично-мерзлой почве. Фундаментные работы ведутся при температуре окружающей среды не ниже 0,5оС.

Свайно-винтовые

Отличительной особенностью таких свай является оснащение конструкции винтовыми лопастями, благодаря чему изделия вкручивают в грунт, а не забивают.

Лопасти в процессе погружения дополнительно уплотняют почву, повышая несущую способность основания.

По материалу изготовления винтовые сваи делятся на железобетонные и стальные конструкции. Первый тип опор отличается повышенной несущей способностью, поэтому применяется при строительстве кирпичных и других тяжеловесных сооружений.

Металлические винтовые сваи изготавливают из стальных труб с диаметром сечения от 57 мм. Для строительства жилых домов (каркасно-щитовых, деревянных, из пенобетона) подходят стержни диаметром 108 мм и размахом лопасти 250–350 мм.

Буронабивные

Буронабивная методика применяется для строительства тяжелых сооружений на грунтах, которые характеризуются слабой несущей способностью. Силовые элементы создаются непосредственно на рабочей площадке.

В заранее подготовленной скважине устраивают утрамбованную песчаную подушку. Затем в шурф помещают обсадную трубу, армирующий каркас и заливают конструкцию бетоном. Буронабивная технология считается самой сложной, поскольку достоверно рассчитать грузоподъемность такого основания практически невозможно. При этом фундаментные работы можно провести самому без использования спецтехники.

Комбинированные

Данный тип свай относится к специальным конструкциям, поскольку сочетает сразу несколько технологий, чтобы удовлетворить исходным инженерно-геологическим условиям.

Например, когда несущий пласт находится предельно глубоко, то комбинируют забивную и буронабивную методики.

Монтаж выглядит следующим образом:

  1. Вначале способом лидерного бурения в грунте устраивают шурф, куда помещают обсадную трубу.
  2. Затем дизель-молотом забивают железобетонную опору.
  3. Когда конец изделия упрется в плотный грунт, сверху закладывают монолитную конструкцию путем армирования и бетонирования скважины.

Виды винтового фундамента

По конфигурации и предназначению лопастей выделяют:

  1. Широколопастные – типовой вариант с одной лопастью в 1–1,5 захода.
  2. Многолопастные – с несколькими лопастями.
  3. Узколопастные – с наконечником в виде шурупа на 5–8 оборотов винта.

Различные виды в зависимости от почвы

Первый вариант предназначен для легких построек и устойчивых грунтов. Второй тип винтовых свай используется при необходимости улучшить несущую способность опоры с компенсацией ее подвижек по вертикали, а также для высоких и тяжелых по общему весу коттеджей в 2-3 этажа.

Третья разновидность – для оснований на грунтах с обилием камней. Для условий вечной мерзлоты рекомендуется брать также узколопастный аналог, только имеющий не заостренный конец, а раскрытый срез с зубьями по периметры.

Свайный наконечник бывает литым (ВСЛ) либо сварным (СВС). Первый стоит дороже. Однако он более прочен и способен вынести большие нагрузки, нежели наварной аналог. Если грунты на участке строительства плотные или фундамент нужно делать под большой дом, то лучше потратиться и взять с литым наконечником.

Количество лопастей

Количество лопастей в опорах может быть разным, поэтому сваи называют одно- или многолопастными. Первый вариант используется для небольших и легких строений. Многолопастные конструкции имеют более широкую сферу применения. Их активно используют в местности с проблемным грунтом.

Типы наконечников

Наконечники бывают сварные и литые. Второй вариант отличается большей надежностью, так как не деформируется под воздействием почвы. Их используют для плотных и твердых грунтов, а также в местах вечной мерзлоты. Даже если на пути у сваи встретится камень, то наконечник не сломается.

Сварные варианты используются для слабых почв. Их прочность может определять марка и толщина металла. Многие интересуются, сколько стоит винтовой фундамент с использованием литых и сварных наконечников. Цены отличаются. В стоимости выигрывают сварные конструкции, они дешевле. Зато литые наконечники качественней.

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.

Читайте также:  Дома из газобетона под ключ: за и против, технология и ее нюансы