Свайный фундамент: плюсы и минусы фундамента на сваях

Особенности свайных фундаментов

Основание такого типа состоит из определенного количества винтовых опор, которые вкручиваются в грунт механическим или автоматизированным методом. Сама свая представляет собой металлическую трубу, имеющую наконечник и одну или несколько лопастей. Есть также изделия, на которых лопасть отсутствует.

Винтовой фундамент отличается от других типов оснований своими особенностями. Для него не требуется устройства траншей или котлована, так как «винты» вкручивают точечно прямо в имеющийся грунт. Готовая конструкция из винтовых свай остается на виду или закрывается стройматериалом. В последнем случае пространство под домом переоборудуют для хозяйственных нужд.

Виды металлического каркаса

Армирование может быть нескольких видов:

Согласно ГОСТа 10992, армирование свай может быть продольным и поперечно-продольным.

Продольным способом армируют конструкции, устанавливаемые в устойчивом грунте средней плотности: супеси, глина, суглинки. В сейсмически активных районах такое армирование не применяют из-за плохого сопротивления на изгиб и растяжение.

Армированный продольный каркас состоит из рифленых металлических стержней, соединенных между собой с помощью перемычек. В продольном ряду должно быть от 4 до 8 рядов прутьев, сечением от 12 до 15 мм.

В процессе погружения верхняя и нижняя части сваи испытывают максимальную нагрузку. Чтобы конструкция не деформировалась, ее усиливают сверху стальными сетками, установленными на расстоянии 50 мм друг от друга. Таких сеток монтируют 4-5 штук. Нижнюю часть укрепляют стальной обоймой, изготовленной в форме конуса. Ее приваривают к выступающим прутьям арматуры, подогнутым вовнутрь.

Каркас округлой формы.

Продольно-поперечный способ более надежный. Из-за большого расхода металла, стоят такие опоры значительно дороже. Но они способны выдерживать повышенные нагрузки. Изготавливают каркас из металлических прутьев диаметром от 11 до 15 мм, класса А1 или А2. Поперечные перемычки, соединяющие продольные ряды, изготавливают из металла, сечением от 8 до 12 мм.

При армировании круглых опор иногда применяют стальную сетку, собранную в цилиндр.

Расстояние между поперечными перемычками выбирают в зависимости от плотности грунта. В центральной части шаг составляет 200-300 мм. Если опора более 12 м расстояние между перемычками должно быть не более 200 мм.

Верхние концы опор усиливают сеткой из арматуры, а на нижний конец надевают стальной наконечник.

Виды свай

Виды свай отличаются размером лопасти и типом наконечника, выбор которых зависит от состава и свойств грунта. Так винтовые сваи бывают:

• Широколопастные – имеют большую площадь опоры и хорошо подходят для неустойчивых почв и грунтов с большим содержанием влаги;
• Узколопастные – имеют диаметр лопастей максиму в полтора раза больше диаметра ствола. Отлично подходят для регионов с вечной мерзлотой, так как плотно и надежно погружаются в почву, что обеспечивает способность выдерживать большие нагрузки и передавать их грунту.

Винтовой наконечник или шнек является основным элементом сваи, который отвечает за её надежность в качестве опоры. Наконечники бывают:

• Литые. Производятся путем литья и не имеют сварных швов, не деформируются во время установки и устойчивы к коррозии. Используются при строительстве тяжелых объектов;
• Сварные. Более экономичный вариант. Производятся путем приваривания к металлической трубе. Имеют ограниченные по прочности характеристики и обладают меньшей несущей способностью. Поэтому не применяются для строительства на скалистых и каменистых грунтах, а также в промерзшей почве.

1 вариант. Однолопастные сваи предназначены для малоподвижных плотных грунтов под легкие каркасные или щитовые дома;

2 вариант. Имеют две и более широких лопасти обладают повышенной устойчивостью к усадке и несущей способностью. Такие сваи предназначены для возведения одноэтажных домов из пенобетона или двухэтажных зданий из легких материалов.

3 вариант. Сваи с узкими лопастями и острым наконечником предназначены для обустройства фундамента на каменистых грунтах под легкие здания.

4 вариант. Сваи с узкими лопастями и скошенным наконечником предназначены для обустройства фундамента для легких зданий в условиях вечной мерзлоты.

Следует отметить, что немаловажную роль играет антикоррозийное покрытие винтовых свай:

• Полимерное покрытие надежно защищает металл от воздействия атмосферных осадков;
• Полиуретановое покрытие служит защитой от воздействия грунтовых вод и морозного пучения при перепадах температур;
• Эпоксидное покрытие обеспечивает хорошую водостойкость и стойкость к агрессивной химической среде. Кроме того придает малую усадку при твердении и повышает прочность и устойчивость к образованию трещин;
• Цинковое холодное покрытие имеет низкий уровень адгезии, а горячее цинковое покрытие является самым надежным и долговечным.

Фундамент на винтовых сваях для каркасно-щитовых домов

12 свай с оголовками (6х6 метров)

Цена — 31 200 р.

16 свай с оголовками (6х8 метров)

Цена — 41 600 р.

20 свай с оголовками (6х9 метров)

Цена — 52 000 р.

• Глубина завинчивания свай не менее 2-х метров.
• Используемая краска — грунт-эмаль пентафталевая антикоррозионная ТУ 2388-071-13238275-2008.
• В стоимость не включена доставка материалов и спецтехники.

Объясняется это тем, что песок и торф, к примеру, не выдерживают массу здания, и дом проседает, при этом неравномерно. Глинистая же почва разбухает зимой и «давит» на фундамент, в результате чего он деформируется. Так что – отказаться от строительства дома в приглянувшемся месте? Нет и еще раз нет! Выход из ситуации – винтовой фундамент, который обеспечивает надежность, качество и безопасность любой постройки на сложных грунтах. Более того, он экономически выгоден и технически прост в исполнении.

Что представляет собой фундамент на винтовых сваях?

Разработка это не новая, его активно применяли в военной промышленности для возведения объектов в болотах, лесах, на насыпях. Основной частью винтового фундамента являются винтовые сваи – заостренные трубы с лопастями, которые «ввинчиваются» в грунт. Они выступают одной из опор будущего дома, поскольку задача лопасти – распределение нагрузки по большей площади. При этом сам грунт «не противится», сохраняя естественную структуру, в результате чего увеличивается его несущая способность. Чтобы было понятнее, сваи можно сравнить с шурупом, ввинченным в дерево, тогда как стандартный фундамент – всего лишь «гвоздь».

Область применения:

• фундамент под деревянный дом (бревно, брус, панельно-каркасные дома);
• фундамент под пристройку (терраса, веранда, пандус);
• укрепление существующего фундамента;
• укрепление канав;
• одиночные опоры под рекламные щиты, баннеры, столбы и т.д
• винтовые сваи используются для заборов.

Сваи при необходимости можно вывинтить и вновь использовать, что особенно значимо для временных построек. Свайно-винтовой фундамент, согласно расчетам, выдерживает нагрузку от 4 до 18 тон, в зависимости от диаметра и лопасти сваи. Следовательно, вполне безопасно делать винтовой фундамент при возведении двухэтажного дома.

В чем преимущества фундамента на винтовых сваях?

• стоимость на 30-70% ниже стоимости стандартного фундамента;

• возможность использования в любой местности, в т.ч. на сложных грунтах;
• на разнородных грунтах обеспечивают однородную несущую способность;
• срок монтажа – не более 2-х дней;
• возможность работы в любой сезон года при любой погоде;
• нет необходимости в тяжелой строительной технике для установки;
• отсутствие необходимости в выравнивании рельефа;
• отсутствие строительного мусора на участке;
• возможность установки вблизи подземных коммуникаций;
• долговечность (здание на сваях простоит не менее 150 лет);
• экологичность;
• сваи не подвержены морозному пучению;
• высокая сейсмоустойчивость;
• хорошая вентиляция подпола снижает риск гниения древесины;

Этапы строительства свайно-винтового фундамента

1 Проектирование. 2 Изготовление винтовых свай и ростверка. 3 Разметка участка под фундамент. 4 Установка свай. 5 Монтаж ростверка, обваривание оголовков свай, покрытие антикоррозийным составом сварочных швов, крепление к оголовкам свай ростверка, покрытие битумным праймером деревянного ростверка.

Недостатки фундамента на винтовых сваях

• невозможность применения на скальном грунте.

Необходимо иметь в виду, что прежде чем приступать к строительству, нужно выполнить геолого-исследовательские работы, чтобы рассчитать – какие именно сваи нужно применить для возведения конкретного здания на конкретной местности. «Завод Винтовых Свай» проводит весь цикл необходимых работ – от исследования и технологических расчетов, до изготовления и установки свай.

Срок службы

Долговечность свайного фундамента зависит от материала, из которого выполнены сваи, а также условий их работы. В большинстве случаев расчетный срок службы такого основания составляет 50-100 лет. Более долговечными являются железобетонные сваи. Металлические и деревянные сваи имеют меньший срок службы и требуют дополнительной обработки. Точный срок службы должен определяться для каждого типа свай и конкретных условий среды. При этом следует учитывать опыт проектирования и строительства в условиях конкретной местности.

Что нужно знать до начала работ

1. полную нагрузку, создаваемую весом дома. В расчет берется статическая нагрузка и запас в 15-20% на динамическую нагрузку и неучтенные нагрузки, которые могут возникнуть в дальнейшем. Например, вследствие решения построить мансарду над домом;
2. особенности грунта. Для определения его несущей способности целесообразно заказать дополнительное исследование;
3. место размещения грунтовых вод;
4. шаг установки свай. Этот параметр определяется в процессе расчетов на основании вышеперечисленных. Стандартным считается шаг в 2,5-3 м. для свайного ленточного фундамента. Помимо внешних несущих стен сваи располагаются также под внутренними несущими стенами, в местах пересечения несущих стен (внешних и внутренних), по углам и в местах установки «тяжелых» элементов конструкции, колонн, камина и т.п.

Примеры расчета глубины погружения свай

Глубину погружения рассчитывают опытным путем. А вот глубина залегания плотных слоев грунта трудно просчитывается, так как является случайной величиной. Поэтому единственно верный вариант – бурить пробную скважину либо погружать опытную сваю, позволяющую выяснить глубину залегания твердых пород почвы. Так делать требует СНиП, а остальные методы не дают достоверной информации.

Определенная пробным методом глубина – один из показателей, которые используются при выполнении последующих расчетов. Расчеты фундамента свайно-ростверкового типа также предполагают определение числа свай на конструкцию. Его получают посредством деления расчетного веса дома на несущую способность 1 опоры. Так, если условная масса дома составляет 10 тонн, а несущая способность сваи равна 1 тонне, то свай нужно 10 штук.

Схема распределения свай зависит от проекта дома – его конфигурации. Самые ответственные участки в фундаменте – углы конструкции. В процессе проектирования сначала размещают на каждый угол по свае, определяют точку примыкания к несущим стенам, другим нагруженным узлам. Далее остальные опоры равномерно распределяют для адекватного восприятия и распределения нагрузки.

Опытные проектировщики советуют предусматривать определенный запас прочности для фундамента, чтобы он мог выдержать дополнительные нагрузки от эксплуатации, пристроек.

Разновидности свай

Основы свайного фундамента изготавливают из различных материалов: дерева, армированного бетона, металла в чистом или комбинированном виде. По локализации выделяют одиночные и ленточные сваи, свайные кусты и поля. Последние используются при сооружении многоэтажных и башенных конструкций.

По способу монтажа сваи делятся на несколько типов:

• вдавливаемые заглубляются в грунт при помощи гидравлических насосов;
• набивные изготавливаются на месте (бетон заливается в заранее пробуренные скважины);
• забивные буквально вбиваются гидравлическими молотами, используются при строительстве тяжелых зданий на проблемных грунтах, практически не имеют аналогов по прочности и надежности;
• винтовые ввинчиваются в грунт по типу шурупов ручным или машинным методом, подходят для возведения легких деревянных или каркасных домов.

В зависимости от того, какие элементы были использованы, фундамент называют свайно-ленточным, свайно-забивным, свайно-ростверковым или свайно-винтовым. У каждого типа есть свои особенности, но достоинства и недостатки едины для всей группы.

Расчёт стоимости свайного фундамента

Для того чтобы произвести расчёт стоимости фундамента, возьмем проект здания площадью 10 на 15 метров. Скажем, закрутка свай будет производиться у такого дома с шагом в 2,5 метра. В этом случае нам понадобится 20 свай при стандартном диаметре 10,8 см.

Таблица расчёта стоимости свайного фундамента

Теперь выполним расчёт его несущей способности. При квадратной площади в 150 кв. м и удельном весе в 350 кг/м., он будет весить 52500 кг, то есть 52,5 тонны. Учитывая количество свай, расчёт несущей способности выполним приблизительный, так как, учитывая отзывы, сваи выдерживают около 5 тонн нагрузки на каждую. Тогда 20х5=100 тонн – это максимальная нагрузка веса нашего строения на фундамент.

Таким образом, исходя из рыночных цен на сваи, а сегодня они стоят около 1700 рублей, нам понадобится 34 тысячи рублей. Помимо этого, приобретем оголовки по 220 рублей. Итог – 34000+(220х20)=38400 рублей. Также, расчёт необходимо производить для дополнительных материалов, например: рубероида, антисептика, бетона.

Их расчёт не так сложен, а решение, какую компанию лучше выбрать, принимать вам. Если сравнить среднюю стоимость ленточного, столбчатого и свайного фундамента, то их цена заметно различается.

Таблица несущей способности винтовых свай

Расчёт за ленточный фундамент дома 10 на 15 метров приблизительно составит 120 тысяч рублей, исходя из того, что кубический метр бетона стоит 2000 рублей. Выводы делайте сами. Обязательно просмотрите отзывы, советы и дополнительные рекомендации, которые помогут вам в качественном исполнении работ.

На сегодняшний день отзывы имеют огромное значение, особенно отзывы знакомых и родных, имеющих такое жилье или дачу. Вероятно, они уже сталкивались со всеми преимуществами и недостатками таких строений, они поделятся опытом постройки, возможно, посоветуют наиболее востребованных специалистов для строительства и помогут самостоятельно выполнить расчёт фундамента для вашего будущего дома.

Виды винтовых свай

Ознакомьтесь также с этими статьями

• Особенности и свойства изоленты
• Инструмент DeWalt: как отличить оригинал от подделки
• Какая техника должна быть дома
• Практичность и безопасность применения современных электрогенераторов

Винтовые сваи могут быть:

1. Конструкциями, обладающими литым наконечником. Литые винтовые сваи представляет собой трубу, производство которой осуществляется методом литья. Они обладают стандартным размером – 108 мм. Их отличительной особенностью является высокий показатель прочности и надежности;
2. Конструкциями, обладающими сварным наконечником. По своему внешнему виду сварные сваи являются трубами, имеющие заостренные наконечники. Их название – лопасти.

Сварные винтовые сваи могут быть следующих разновидностей:

• Сваи, предназначенные для каменистых грунтов.

• Сваи, необходимые для малоэтажного строительства.

• Сваи с закрытым наконечником для малоэтажного строительства.

Литые винтовые конструкции могут быть следующих видов:

• Сваи для талых грунтов с большим процентом содержания влаги.

• Сваи, необходимые для установки в вечномерзлый грунт.

• Сваи, предназначенные для малоэтажного строительства.

В зависимости от своей разновидности и категории, сваи имеют разную конструкцию и отличительные особенности.

Виды свай для дачного строительства

Сваи – это относительно длинные заостренные или имеющие пяту бетонные, деревянные или металлические стержни квадратного или круглого сечения, погруженные в грунт в готовом виде или изготовленные непосредственно в грунте. Применяется в дачном строительстве для укрепления грунта в качестве фундамента здания.

Сваи могут использоваться на любых типах грунта, кроме скальных пород. Этот вид фундамента технологически и экономически целесообразно применять в частном строительстве:

• Для строительства зданий на участках с высоким уровнем грунтовых вод;
• Если плотные грунты расположены глубоко и когда верхние слои естественного основания характеризуются слабой несущей способностью (торфяники, плавуны);
• При большой глубине промерзания от 2 м;
• На склонах с крутым уклоном;
• Если масса частного дома слишком велика (более 350 т).

Свая в готовом виде с одной стороны имеет острый конец, которым свая погружается в землю с помощью специальной техники (молотов) через подвижные слои грунта, пока она не достигнет твердого слоя.

Для изготовления свай непосредственно в грунте в нем бурятся скважины с последующим их армированием и заливкой бетоном.

Сваи различают по способу изготовления, материалу, форме поперечного и продольного сечений, способу их погружения в грунт.

Требуемая длина свай заранее рассчитывается проектировщиком.

Как правило, в индивидуальном домостроении длина сваи составляет от 1,5 до 6 м, расстояние между сваями не привышает 2 м.

В зависимости от способа их заглубления в грунт можно рассматривать следующие виды свай:

• Забывные – загружаются в грунт без выемки. Для этого используются специальные механизмы, такие как вибропогружатели, вибровдавливающие и вдавливающие устройства;
• Набивные бетонные и железобетонные, устраиваемые в грунте путем укладки бетонной смеси в пробуренные скважины;
• Буровые железобетонные, устраиваемые в грунте путем установки в пробуренных скважинах железобетонных элементов;
• Винтовые – имеют форму сверла и закручиваются в грунт при помощи специальных машин.

Схемы существующих видов свайного фундамента.

1 – деревянная, 2 – железобетонная сплошного сечения, 3 – железобетонная полая, 4 – стальная винтовая, 5 – набивная бетонная в процессе изготовления.

В частном строительстве, в основном, применяют сваи вариантов 1, 2, 4, 5.

По характеру работы сваи подразделяют:

• Сваи-стойки, которые передают давление от зданий и сооружений на прочный грунт, расположенный под толщей слабого грунта. У свай-стоек небольшая гладкая поверхность, за которую не цепляется грунт. Сваи-стойки, прорезая слои слабых грунтов, передают нагрузку своим острием на глубоко расположенный прочный грунт. В этого типа сваях самое важное – это достаточно широкое основание, так как оно принимает на себя более 80% нагрузки. К ним относятся сваи ТИСЭ – это сваи с уширением в нижней части и сваи, забетонированные в обсадной трубе или иногда без нее бетонируют прямо в скважине, но теряется 15-20% прочности. Применяются, когда прямо под подошвой залегает слабый грунт и такие сваи практически не дают осадки.
• Висячие сваи, передающие нагрузку на окружающий грунт через трение о боковые стенки. Эти сваи имеют развитую боковую поверхность и по всей своей длине они цепляютмя за грунт. Для них менее важна площадь острия, главное их поверхность – неровная, со множеством выступов. Например, буронабивные сваи, когда бетон просто заливается в скважину (иногда и под давлением). В этом случае боковые поверхности сваи обеспечивают от 60-70% несущей способности. Применяются, когда вести серъезные земляные работы оказываются очень дорого. Чаще используют когда высокий уровень грунтовых вод или сравнительно толстый слой слабого грунта, под которым есть более прочный, но не настолько, чтобы удержать сваю-стойку).

Конструкция свай-стоек.

Конструкция висячей сваи.

Забивные железобетонные сваи

Стандартные забивные железобетонные сваи изготавливаются на заводах и поставляются на объекты строительства в готовом виде. Они нормируются по конструкции, сечению, длине, армированию, марке применяемого бетона.

Классифицируются по способу армирования:

• сваи с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием,
• с предварительно напряженной продольной арматурой, с поперечным армированием и без него.

По форме поперечного сечения:

• квадратные,
• прямоугольные,
• квадратные с круглой полостью,
• полые круглого сечения.

По конструктивным особенностям:

• цельные,
• составные (из отдельных секций)

По геометрии пяты:

• заострённые (с остриём),
• тупые (без острия).

Отдельные секции составных свай соединяются с помощью специального сочленения «стакан» и фиксируются болтовым соединением или сваркой непосредственно после забивки первой нижней секции, после чего происходит добивка уже на полную длину.

Условная разновидность бурозабивные сваи — это цельные или составные, полые или сплошные, квадратного или круглого сечения сваи, погружаемые в предварительно пробуренные лидерные скважины.

Забивные сваи выпускаются в соответствии с ГОСТ 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления» и подразделяются на следующие основные типы:

С — квадратного сплошного сечения, цельные и составные, с поперечным армированием (серия );

СП — квадратного сечения с круглой полостью, без острия, цельные, из-за уменьшенного расхода бетона при изготовлении более доступные по стоимости, толщина стенок от 40 до 65 мм в зависимости от марки применяемого бетона (не менее М200), армирование напрягаемое или ненапрягаемое (ГОСТ 19804.3);

СК — полые круглого сечения диаметром 400-800 мм, без острия, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия );

СО — сваи-оболочки диаметром 1000-3000 мм, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия );

1СД — сваи-колонны квадратного сплошного сечения, без острия, двухконсольные, расположенные по крайним осям здания (ГОСТ );

2СД — то же, расположенные по средним осям здания;

СЦ — квадратного сплошного сечения, цельные, без поперечного армирования ствола, с напрягаемой арматурой в центре сваи (ГОСТ 19804.4).

Номенклатура забивных железобетонных свай продиктована разнообразием областей применения в зависимости от конструкций надфундаментной части сооружений и грунтовых условий стройплощадки. Готовые забивные железобетонные сваи обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с другими видами: дешевизна, низкая себестоимость погружения, простое и недорогое в эксплуатации оборудование, и низкие требования к квалификации персонала. Львиная доля свайных фундаментов выполняется как раз с их использованием.

Исходя из принципа минимизации издержек предпочтение отдаётся тем видам свай, которые при соблюдении всех расчётных параметров, соответствуют требованиям бюджета строительства. Местные условия строительной площадки могут также оказывать влияние на выбор опор для устройства фундамента. Свайный фундамент завершается ростверком или фундаментной плитой.

Забивка свай

Забивка ж/б свай копровой установкой с дизель-молотом

Классическая схема предусматривает забивку вертикально установленной сваи путём нанесения ударов молотом по её оголовку до проектного отказа или достижения проектной глубины. Машина для забивки свай (копровая установка, сваебой) представляет собой молот, на базовой машине. В качестве базовой машины выступают кран на гусеничном ходу, бульдозер или автомобиль повышенной проходимости.

Самый распространённый, простой в эксплуатации и относительно недорогой молот — это копровый дизель-молот, размещаемый на мачте базовой машины в качестве навесного оборудования. Сила удара у него не регулируется в процессе работы. А вот гидравлический молот обладает более гибкими характеристиками, способен тонко регулировать силу удара в процессе работы.

Копровая установка с гидравлическим молотом

Для условий плотной городской застройки критичным становиться требование соблюдения безопасности свайных работ для оснований близлежащих зданий, а также уровня шума. Для забивных свай соблюдения этого требования добиваются применением альтернативных забивке безударных методов погружения свай: вибропогружения и вдавливания. По стоимости вибропогружение дороже примерно в 2 раза, а вдавливание — в 2,5 раза.

Вдавливание свай в Москве в условиях зимы

Для погружения методом вдавливания применяются более дешёвые сваи без усиленного армирования, так как нет необходимости защищать оголовок колонны от ударов молотом сваебоя. Кроме того, издержки снижены за счёт уменьшения точек погружения, вследствие значительного снижения отбраковки свайных элементов.

Зависимость размера оголовка от диаметра опоры

Типовой размер винтовой части свай имеет ширину и высоту, равные 25 см. Как правило, для оголовков используют высокопрочную сталь (09Г2С, 3СП5 и другие марки). При этом толщина конструктивного элемента должна составлять не меньше 4 мм. Зависимость между основными параметрами лопасти отражена в таблице:

Внутренний диаметр оголовка должен соответствовать размеру сечения сваи. Для различных нужд используют определенные типы оголовков, которые отличаются раскроем конуса. Для сложных грунтов используют сваи с усиленными удлиненными лопастями.

Принципы расположения

По принципу распределения свайный фундамент разделяют на:

• Одиночный. Сваи выполняют функции отдельно стоящих оснований.
• Ленточно-свайный. Его располагают по периметру стен. Часто используют в частном домостроении.
• Свайные кусты, которые располагают под каждую колонну в случае каркасного несущего остова здания.
• Свайные полосы, расположение которых производят в два и более ряда.
• Свайное поле – большое количество свай, размещение которых проводится при использовании больших ростверков.
• Ростверка – это конструкция, объединяющая отдельные сваи, и обеспечивает равномерное расположение нагрузки от поверхностного сооружения.

Размещение, вид, углубление, размеры сваи рассчитывает проектировщик.

Преимущества и недостатки свайного фундамента

Изобретённый англичанином Митчеллом примерно двести лет назад и модернизированный инженерами современности свайно-винтовой фундамент имеет массу неоспоримых плюсов, хотя и минусы всё-таки имеются. Итак, преимуществами этой конструкции является:

• возможность монтирования в строго вертикальной позиции в любую погоду в максимально короткие сроки;
• оптимальное решение проблемы при строительстве на сложных грунтах;
• надёжность и долговечность зданий на винтовом фундаменте — гарантированный срок службы до 50 лет;
• безопасность работ по монтажу винтового фундамента для окружающей среды;
• превосходство характеристик винтовых свай по крепости и нагрузкам по отношению к аналогам;
• возможность применения данной технологии возведения фундамента для самых разных объектов, включая пирсы и речные причалы;
• возможность распределения нагрузок на объекте в соответствии с проектной документацией;
• дешевизна по сравнению с другими вариантами возведения фундамента.

Компании, занимающиеся производством и монтированием винтовых свай, как правило, говорят только о преимуществах своих изделий, а между тем, как и везде, здесь имеют место быть и минусы (пусть их существенно меньше, чем преимуществ), о которых следует знать потребителям. Итак, минусы свай-винтов:

• монтаж винтовых свай подразумевает подготовленность и владение определёнными навыками тех, кто его производит, так как ошибки при сборке такого фундамента или несоблюдение технологии поставят под сомнение прочность и долговечность всего строения;
• невозможность сооружения этого варианта свайного фундамента без специализированной техники в условиях скалистой или каменистой местности;
• отсутствие возможности строительства тёплого подвала под зданием на свайно-винтовом фундаменте.

Типы свайных фундаментов

Свайный фундамент представляет собой поле из отдельных свай. Их количество, расстояние между сваями, способ распределения и обвязки рассчитывается индивидуально под каждый проект дома. Сверху каждая свая может иметь небольшую площадку или выведенную арматуру. Это необходимо для последующего монтажа обвязки.

Фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи – безусловный лидер в сфере частного строительства. Большинство каркасных проектов в основе имеют фундамент на винтовых сваях. Свая представляет собой металлическую трубу, заостренную снизу и с приваренной винтообразной лопастью.

По сути, это не что иное, как большой саморез, только без шляпки. Такая свая просто вкручивается в грунт. Для этого может использоваться строительная техника, или возможно обустроить свайный фундамент своими руками. Одна из самых бюджетных и нетрудоёмких технологий.

Готовый фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи могут быть комбинированными. Если классическая винтовая свая – полая металлическая труба, то комбинированная предполагает заполнение пустоты бетонным или железобетонным раствором. К плюсам фундамента на винтовых сваях относятся его низкая стоимость, возможность установки без применения тяжелой техники, использование в условиях вечной мерзлоты и на болотистых почвах.

Минусы такого фундамента – недолговечность, по отзывам, он может простоять около 70 лет. Ещё один недостаток – фундамент на винтовых сваях без ростверка может выдержать только легковесные конструкции, например деревянные или каркасные дома. Для каменных, кирпичных или блочных построек лучше использовать другие, более прочные фундаменты.

Фундамент на буронабивных сваях

Буронабивные сваи – вид свай, который изготавливается на месте с применением бетонного или железобетонного раствора и армирования. Для начала на строительном поле, размеченном согласно чертежу, бурятся скважины. Вертикальные шахты усиливаются армированием, а затем заливаются раствором.

В зависимости от типа грунта, на котором производится монтаж фундамента на буронабивных сваях, могут использоваться различные обсадочные материалы.

Например, в случае сыпучих и песчаных грунтов, в шахту может быть опущена специальная полая труба. Технология допускает изолирование стенки рубероидом, толем, полиэтиленовой плёнкой. В зависимости от используемого материала, после заливки обсадка может быть убрана, а может быть оставлена в шахте, выполняя функцию гидроизоляции.

Монтаж буронабивных свай

Сваи, изготовленные по последней схеме, с применением обсадочно-изолирующих материалов, служат дольше, чем простые буронабивные сваи.

Плюсы такого фундамента – простота в установке. Одна из разновидностей буронабивного фундамента – столбчатый. Такой фундамент можно обустроить без применения специальной техники. Углубления для свай выкопать или пробурить вручную, самостоятельно сделать раствор и залить основание.

Ещё одно достоинство – возможность поставить дом даже в труднодоступном для техники месте, почти вплотную с другими строениями.

Однако такой фундамент будет являться недолговечным и менее прочным. Без специальной гидроизоляции заливные сваи достаточно быстро разрушаются. К минусам можно отнести невозможность их эксплуатации в регионах, где наблюдаются горизонтальные подвижки грунта.

Схема для постройки буронабивного свайного фундамента

Различия столбчатого и свайного основания здания

Общность в том, что основание не сплошное, а дискретное, с отдельными «точками» опоры.

Различия свайного и столбчатого фундаментов:

1. В глубине заложения: сваи погружают на глубину более 5 м, столбы – немного ниже глубины промерзания грунта, т. е. на территории России это от 1 до 2,5 м.
2. Столб передает нагрузку от здания на грунт своей подошвой, свая – и подошвой и боковыми поверхностями.

3. Разной площадью сечения – свая длинная и тонкая, столб – широкий и короткий.
4. Сваи могут использоваться на грунтах с невысокими несущими свойствами, например, на водонасыщенных, неоднородных, столбы – на плотных, однородных, с большой глубиной подземных вод и т. п.

Недостатки свайно-винтового фундамента

В странах Запада фундамент на винтовых сваях нашел широкое применение в строительстве. К нам это новшество пришло и начинает завоевывать авторитет. Сейчас монтаж таких фундаментов ведется при возведении коттеджных поселков.

Известно, что в России уже давно наработан опыт пользования свайных фундаментов. Его использовали в военном строительстве, строительстве коммунальных объектов, когда по ряду причин это был единственно возможный вариант.

Применение фундамента на сваях в строительстве индивидуальных домов началось более десятка лет назад, но относятся к винтовым сваям еще настороженно. Винтовые сваи имеют ряд преимуществ, которые делают их привлекательными для потребителя: доступная цена, быстрота монтажа, надежность. Но сегодня поговорим свайно-винтовом фундаменте недостатках его.

Какие недостатки имеет свайно-винтовой фундамент

Подверженность разрушению коррозией — вот основной минус свай, базой для их изготовления служит такой материал, как металл. К выбору металлических свай нужно подойти тщательно и ответственно. Самое главное убедиться в качестве металла, из которого изготовлена свая, и сделать расчет кубатуры фундамента.

Не секрет, что некоторые производители в погоне за прибылью используют некачественные материалы, что не самым лучшим образом сказывается на качестве товара. По этой причине сваи могут быть не надежными, а фундамент, возведенный на них, будет не прочным. Естественно, возводить здание на таком фундаменте, по крайней мере, бессмысленно.

Технические характеристики

Также свайно-винтовой фундамент недостатки имеет и поэтому нужно хорошо разобраться и учесть их технические характеристики. Материалом, из которого сделана свая, обязана быть труба из стали

Важно, чтобы на ней, выполняющей роль ствола сваи, не было сварных швов

Должны быть выдержаны размеры допустимой толщины трубы, в зависимости от ее диаметра. Если диаметр трубы 108 миллиметров, толщина должна быть 4 миллиметра. Нужно учесть и лопасть, она обязана быть классической формы.

Поскольку лопасть крепится к трубе, качество сварного шва не должно вызывать сомнений. В противном случае при эксплуатации лопасть может сломаться или отпасть.

Важно! Чтобы уберечь сваю от воздействия коррозии, применяется пескоструйная обработка поверхности трубы. Такая обработка необходима для того, чтобы подготовить поверхность трубы к нанесению антикоррозийного напыления

Недобросовестные производители этот технологический этап вовсе опускают

Такая обработка необходима для того, чтобы подготовить поверхность трубы к нанесению антикоррозийного напыления. Недобросовестные производители этот технологический этап вовсе опускают.

Нюансы монтажа

При монтаже и расчете фундамента на винтовых сваях рабочие могут допустить ошибки, и фундамент будет некачественным. После того, как свая будет установлена в грунт, нужно произвести заливку бетонного раствора в полость сваи.

Это убережет ее от воздействия внутренней коррозии. Когда будут приварены оголовки, обязательно произвести зачистку сварного шва и обработать это место антикоррозийным веществом.

Винтовые сваи невозможно устанавливать на грунте, который имеет твердые слои камней, известняка. Скалистая местность тоже не является подходящим местом для установки винтовых свай. Но в случае необходимости установки свай в таких проблемных местах, можно подключить на помощь специализированную технику.

Винтовые сваи нет возможности устанавливать рядом с домом или другим объектом.

Очень дорого обойдутся работы по утеплению подвала. Несмотря на имеющиеся недостатки, фундаменты на винтовых сваях становятся все популярнее, и необходимо знать, как о плюсах, так и о минусах.

Классификация элементов конструкции и технология возведения

Типичный свайно-ростверковый фундамент.

Сваи — виды и особенности

По материалу изготовления различают железобетонные, деревянные и металлические сваи:

Деревянные используют в основном под постройку зданий из того же материала, часто это хозяйственные постройки, беседки, бани. Для возведения жилых помещений обычно обустраиваются более долговечные фундаменты. Установка может производится как одиночно, так и группами по 3-4 столба в связке для повышения прочности и несущей способности.

Металлические сваи могут быть забивными или винтовыми, но чаще встречается второй вариант. Винтовой свайный столб представляет собой металлическую трубу, погружной конец которой выполнен в виде конуса с винтовой лопастью для завинчивания. Конусовидный наконечник может быть литым или приварным. Литые сваи более надежны и долговечны, так как у них нет сварного шва, прочность которого снижена. Стальное изделие обязательно проходит процесс обработки антикоррозийным покрытием, а в процессе монтажа полость трубы заливают бетоном. Срок службы такого фундамента может достигать до 400 лет.

Железобетонные сваи изготавливают из армированного бетона, на предприятии (забивные) либо непосредственно на участке (набивные).

Железобетонные забивные сваи.

По методу установки сваи разделяют на несколько категорий:

1. Забивные. Установка производится при помощи специальной техники – сваебойных машин, вибропогружателей и оборудования, которое производит установку путем вдавливания столба в грунт. При использовании этого типа свайных столбов земляные работы могут не проводиться вообще, либо снимается только дерн.
2. Винтовые. Устанавливаются путем вкручивания, вручную при помощи кабестана, либо, в массовом строительстве, с использованием спецтехники.
3. Буронабивные. Монтаж представляет собой три этапа: бурение скважины, установка осадных труб с арматурой и бетонирование.

Ростверк — классификация и особенности

Один из вариантов ростверкового фундамента.

По материалу изготовления ростверки бывают:

• железобетонными заливными;
• деревянными;
• из готовых ЖБИ-изделий;
• металлическими.

По расположению относительно грунта:

• висячими (обустраиваются на некотором расстоянии от земли) ;
• мелкозаглубленными (погружаются в грунт на небольшую глубину);
• заглубленными (основательно погружаются в землю; выполняют не только связующие функции, но и участвуют в распределении нагрузок на грунт наравне со сваями).

Ростверковый каркас из бруса.

Чаще всего в строительстве используются висячие ростверки. Они приподнимают здание над землей, а монтаж отличается простотой и небольшой стоимостью.

Фундамент с заглубленным ростверком используют редко – по сути, он сам и его обустройство напоминает ленточный тип оснований, только укрепленный свайными столбами. Это значит, что процесс монтажа усложняется – рытье котлована, обустройство дренирующей песчаной подушки и т.д

Перед установкой свай проводятся подготовительные работы.

Этап 1 — Подготовительный

Включает в себя:

• геологические исследования;
• расчет последующих нагрузок и планировку расположения свай;
• составление проекта и необходимых чертежей.

Этап 2 — Подготовка территории

Разметка участка под свайный фундамент.

Включает в себя:

• очистка местности под постройку;
• снятие верхнего слоя почвы (при необходимости);
• разметка территории согласно планировке – отмечаются места расположения внутренних и внешних свай.

Этап 3 — Монтаж свай

Забивание железобетонной сваи в грунт.

Включает в себя:

-для забивных:

• установка столбов с помощью сваебойной техники;
• выравнивание надземной части столбов путем подрезания до нужного уровня.

-для буронабивных:

• бурение отверстий;
• установка труб и армирование;
• бетонирование.

Назначение и разновидности свайных фундаментов

Свайные фундаменты применяются на грунтах, где невозможно использование других типов оснований:

• болотистые, торфяники, подтопляемые;
• зыбкие, пучинистые;
• вечная мерзлота.

На мягких, но стабильных грунтах также допускается применение свайных фундаментов. Однако осуществляется это исключительно из экономических соображений удешевления строительства.

Важно! Существуют некоторые ограничения на установку свай. К примеру, забивные или винтовые сваи не получится использовать на скальных грунтах или почвах, состоящих из крупнообломочных пород.

Область использования:

• малоэтажное строительство – коттеджи, хозяйственные и технические объекты;
• каркасные сооружения – ангары, навесы;
• МАФы – беседки, крытые и открытые павильоны, детские игровые площадки;
• сезонные или временные сооружения для проведения концертов;
• опоры ограждений как сеточных, так и капитальных.

Отличие от столбчатых оснований и классификация

В отличии от столбчатого, свайный фундамент для дома имеет гораздо большую глубину залегания и может использоваться на зыбких грунтах. Наиболее распространенные типы свайных опор:

1. Стойки – проходят насквозь слабый грунт, опираются на прочную породу. Выдерживают значительные нагрузки, практически не дают усадки.
2. Висячие – удерживаются в грунте силой трения боковых поверхностей. Отличаются развитой, нередко, ребристой контактной поверхностью.

По конструкции и способу установки в частном строительстве различают сваи следующих типов:

1. Забивные – железобетонные, деревянные, металлические.
2. Винтовые – металлические.
3. Буронабивные – монолитные железобетонные, заливаются в заранее обустроенную скважину.