Преимущества и недостатки фундамента на винтовых сваях

Плюсы

• экономичность – сваи существенно дешевле ленточного фундамента (к примеру, свайный фундамент для дома 6*6 метров будет стоить около 36 тысяч рублей, для дома 6*9 метров – 48 тысяч рублей, а для дома 9*12 м – 80 тысяч рублей);
• простота использования – свайно-винтовой фундамент можно возвести вдвоем или втроем за пару дней, для этого не требуется спецтехника, а также не нужно выжидать хорошую погоду – сваи можно вкручивать круглогодично;
• для устройства винтового фундамента не требуется выравнивание поверхности, его можно возвести на местности с любым рельефом, нет особых требований к грунту – можно использовать сваи на слабом грунте с близкими водоносными слоями;
• на таком фундаменте можно сразу же вести строительные работы и не ждать, пока он «устоится», ведь усадки такие сваи не дают;
• винтовой фундамент можно применять для пристройки к уже существующим сооружениям, монтировать его можно рядом с проложенными коммуникациями;
• при установке винтовых свай грунт уплотняется и сохраняет структуру, благодаря этому винтовой фундамент характеризуется отличной несущей способностью.

Виды опор

Рассмотрим, какие виды винтовых опор используются в современном строительстве:

По области применения

Использование этого типа фундамента ведется гораздо шире, чем это может показаться на первый взгляд.

Винтовые сваи успешно применяются в следующих областях:

• Капитальное строительство.
• Индивидуальное жилое строительство.
• Мосты, причалы, прочие гидротехнические сооружения.
• Несущие опоры ЛЭП, мачты и т.п.
• Ангары.
• Теплицы.
• Заборы или ограждения и т.д.

Рост популярности этого типа основания значительно расширил область применения, и этот процесс еще не закончен.

Размеры

Используются стальные трубы разных диаметров. Наиболее распространены трубы 108 мм, этот размер обеспечивает достаточно высокую несущую способность при хорошем вхождении в грунт.

Общий диапазон диаметров труб находится в пределах 57-219 мм, но в некоторых случаях используются и более толстые опоры.

В частном домостроении трубы более 159 мм не используются из-за сложности погружения.

Длина труб также имеет много вариантов. Существуют типоразмеры от 1650 до 9000 мм, используемые в соответствующих условиях.

Чем меньше прочность и плотность грунта, тем длиннее должен быть ствол.

Количество лопастей

Существуют одно- и многолопастные конструкции. Однолопастные используются на относительно надежных грунтах.

Превышение нагрузки или реверс сваи при установке приводят к потере сцепления с грунтом.

Для ответственных построек на слабонесущих грунтах используют многолопастные сваи, которые демонстрируют большую устойчивость к возможным нагрузкам.

Кроме того, увеличение количества лопастей позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает погружение.

При этом, толщина стенок должна обеспечивать необходимую жесткость.

Наконечники

Наконечник принимает на себя нагрузку при погружении, что выдвигает довольно жесткие требования к его конструкции.

Существуют:

• Сварные наконечники. Изготавливаются путем заужения диаметра трубы путем удаления клиновидных участков и соединения полученных фрагментов в конус. Швы свариваются и образуется заостренный конец. Применяются для относительно слабых, мягких грунтов.
• Литые наконечники. Изготавливаются (отливаются) отдельно и прикрепляются к трубе. Обладают большой толщиной, способны разрушать встречающиеся препятствия. Используются на плотных и сложных грунтах.

Материал изготовления

Используются разные марки стали — от обычной Ст 3, до более прочной Ст 20.

Для применения в сильноагрессивных грунтах с большими нагрузками и возможностью электростатической коррозии используются прочные марки стали 30 ХМА и 09Г2С.

Тип защитного покрытия

Наиболее эффективным покрытием считается нанесение слоя цинка. При этом, сам материал должен быть достаточно устойчивым к возникновению коррозии.

Полимерные материалы, нанесенные на сваи, стираются при погружении и свою задачу выполнить не могут.

Они необходимы только для защиты наружной части опор и требуют периодического обновления.

Многие инженеры предлагают свои варианты защиты, от мастик до нанесения слоя резины, но большого распространения эти методы пока не получили.

Какие лопасти и в каком случае надо выбирать?

Узколопастные модификации свай находят свое применение в случаях, когда строительство осуществляется на особо плотных и промерзающих грунтах. Небольшой размер лопасти позволяет избежать деформации при погружении стержня в твердую землю.

Широколопастные сваи (у которых диаметр лопасти в более чем в 1,5 раза больше диаметра ствола) обеспечивают надежное основание, т.к. имеют большую площадь опирания. Используются на участках преимущественно с суглинком и супесью.

В дисперсных грунтах, в том числе с большим содержанием торфа и водонасыщенных песках, хорошо зарекомендовали себя широколопастные стержни с несколькими лопастями. За счет увеличения количества лопастей они способны выдерживать повышенные нагрузки при меньшем диаметре стержня.

Плюсы и минусы фундаментов мелкого заложения

Что бы понять основные отличие между свайными и не свайными типами фундаментов с целью определения плюсов и минусов каждого из них, определим, в каких случаях применяют фундаменты мелкого заложения. К последним относят столбчатые фундаменты, ленточные и плиты. Такие фундаменты могут иметь отметку заложения на уровне глубины промерзания грунта, а при условии утепления цокольной части, могут располагаться и выше.

К плюсам фундаментам мелкого заложения относят простоту их устройства, дешевизну в сравнении с классическим свайным фундаментом (забивные сваи квадратного сечения, забиваемые дизель-молотом), достаточно высокую несущую способность (особенно у плитного варианта). Но их недостатки не всегда очевидны. Главным из них является уязвимость перед сезонным подтоплением. Поверхностные грунтовые воды, называемые «верховодкой», могут существенно снизить несущую способность утепленного фундамента мелкого заложения.

Подробнее об устройстве фундамента мелкого заложения можно узнать на странице https://rems-info.ru/ustroystvo-fundamenta-melkogo-zalozheniya.html

Схема образования грунтовой верховодки.

Для борьбы с этой проблемой используют дренаж. Но он не может работать сам по себе, дренируемую воду нужно куда-то отводить. Устройство фундамента на отметках глубины промерзания тоже не всегда возможно, например, в случае пребывания уровня «обычных» грунтовых вод выше глубины промерзания, для устройства фундамента понадобится выполнить водопонижение – не лить же бетон прямо в воду. Строительное водопонижение – это довольно дорогостоящее мероприятие.

В тех случаях, когда площадка строительства является сезонно подтопляемой, а устройство дренажа не имеет смысла из-за отсутствия ливневой канализации или другой зоны разгрузки, целесообразно рассмотреть вариант свайного фундамента с высоки ростверком.

Виды винтовых свай для фундаментов

Впервые сваи стали использоваться для строительства крупных промышленных и военных объектов. В настоящее время различают три вида по конструкции наконечников:

1. Литые. В этом случае наконечник отлит по эталонной модели, и при установке в грунт лопасти сваи не будут деформированы или сломаны.
2. Сварные. На сам стержень посредством сварки присоединяются лопасти, в процессе применим плазменный метод разрезания.
3. Комбинированные. Свая сделана из стержня и лопасти, эти части могут быть отсоединены друг от друга. Фундамент на таких сваях способен выдержать до 50 тонн, поэтому его устанавливают для крупных зданий и тяжелых строений.

По качеству винтовые сваи должны отвечать следующему ряду требований:

• Новый материал. Сталь должна быть лучшего качества, толщина при 110 диаметре не может быть менее 5 мм.
• Стержень не должен иметь швов от сварки.
• Форма лопасти должна быть симметричной, ее диаметр должен составлять от 30 см и более, а толщина – от 0,5 см.
• Швы на сварных конструкциях должны быть незаметными и очень прочными, поскольку, если сварка была произведена непрофессионально, свая может согнуться или сломаться при погружении в грунт.

Важно! Поскольку винтовая свая не просто вставляется в почву, а вкручивается с определенным усилием, то прочности ее стержня следует уделять особенное внимание. Каждый элемент должен пройти пескоструйную обработку, а также иметь антикоррозийное покрытие. Если строить здание, которое должно простоять действительно долго (от 50 лет и более), то элементы нужно защитить от коррозии

Если строить здание, которое должно простоять действительно долго (от 50 лет и более), то элементы нужно защитить от коррозии

Каждый элемент должен пройти пескоструйную обработку, а также иметь антикоррозийное покрытие. Если строить здание, которое должно простоять действительно долго (от 50 лет и более), то элементы нужно защитить от коррозии.

Достоинства винтовых фундаментных свай

К плюсам этого материала относятся следующие аспекты:

1. Возведение дома возможно круглогодично. Промерзание грунта, сложные климатические условия – все это становится не таким существенным, поскольку винтовой механизм позволяет провести установку в любое время года.
2. Возможность построить дом на сложном грунте, пучинистой или слабой почве, в районе, где велика сейсмологическая опасность, на сложном рельефе. Благодаря своей конструкции сваи удерживают основание и сам дом даже в случае подземных толчков.
3. Отсутствие необходимости найма специальной техники.
4. Быстрый процесс установки. В среднем монтаж фундамента на винтовых сваях длится от 1-2 дней до недели.
5. Возможность возведения как отдельного здания, так и пристройки к дому или достраивания его части.
6. Отсутствие усадки, благодаря чему после монтажа основания можно сразу приступать к созданию стен.
7. Срок службы такого фундамента составляет от 70 до 150 лет.
8. Цена на фундамент на винтовых сваях достаточно невелика и в сравнении со стоимостью монолитных оснований существенно выигрывает.

Как правильно сделать выбор?

Выбор винтовых свай состоит из двух этапов:

• Определение подходящего типоразмера и вида винтовых свай.
• Выбор конкретных изделий по качеству и соответствию требованиям.

Первый этап практически полностью выполняется во время проектирования дома. Поэтому говорить о нем нет смысла.

Второй этап обычно выполняют представители фирмы, с которой заключен договор.

Если по каким-либо причинам приходится выбирать самостоятельно, следует обратить внимание на следующие детали:

• Толщина стенок трубы не должна быть меньше 4 мм.
• Толщина лопастей — не менее 5 мм.
• Качество сварки должно быть максимально высоким.
• Наличие слоя оцинковки.
• Тип и качество наконечника.

По этим критериям можно выбрать наиболее качественные изделия.

ВАЖНО!
Если какие-либо позиции не удовлетворяют установленные требования, от приобретения таких свай лучше отказаться.

Факторы, влияющие на долговечность винтовых свай

Реклама уверяет, что фундамент на винтовых сваях способен прослужить не менее столетия. Так ли это на самом деле, или это всего лишь очередная уловка маркетологов? Практика показывает, что такое вполне возможно, ведь некоторые из маяков, возведенных еще при Митчелле, стоят до сих пор. Однако нас больше интересует судьба не какого-то маяка в далекой Европе, а маленького загородного домика где-нибудь в Подмосковье, на Урале или на берегу Енисея. Сколько простоит он, будучи возведенным на фундаменте из винтовых свай, произведенных не где-то и когда-то, а здесь и сейчас?

На основании экспериментальных данных были оценены сроки службы стальных винтовых свай в грунтах с различным электрическим сопротивлением. Согласно этим оценкам в грунте с низкой коррозионной активностью (например, сухие сланцы или сухой песок) сваи из не оцинкованного металла прослужат не менее 300 лет, а из металла с защитным покрытием – 800 лет и более. Впечатляет, не правда ли? Однако это грунт, идеальный с точки зрения способности (а точнее неспособности) вызывать коррозию металла.

Рассмотрим для сравнения другой предельный вариант. В грунтах с очень высокой коррозионной активностью (морской грунт, ил, влажная глина, торф) средний прогнозируемый срок службы стальной винтовой сваи составляет всего 30 лет (если свая изготовлена из оцинкованного металла, эта цифра увеличится до 70-75 лет).

Следует сделать одну важную оговорку. При проведении всех этих расчетов предполагалось, что свая произведена в соответствии с используемым на Западе стандартом ICC AC358, т.е. толщина стенок ее ствола составляет 8 мм. Но найти на российском рынке винтовые сваи из горячекатаных стальных труб с такой толщиной стенок практически невозможно. Сколько продержится в агрессивной среде «стандарт» отечественного производства, т.е. свая, изготовленная из сварной трубы с толщиной стенок 3-4 мм, – никому не известно, но явно существенно меньше 30 (75) лет.

Из всего вышесказанного следует, что обещаемые в рекламе 100 лет службы фундамента на винтовых сваях – это не более чем пустые слова. Сваи могут прослужить и существенно больше, и существенно меньше – все зависит от качества продукции и условий эксплуатации, о чем в рекламе не говорится ни слова.

В целом срок службы винтовых свай зависит от трех основных параметров:

• толщина стали, использованной для изготовления ствола и лопастей сваи,
• толщина и качество защитного антикоррозионного покрытия,
• химическая активность грунта на данном участке.

Не зная этих характеристик свай и эксплуатационных условий, нельзя даже сделать предположения о том, как долго они прослужат.

Уменьшению срока службы винтовых свай способствует и широко распространенная у наших строителей практика обваривания винтовых свай связками из металлических швеллеров или уголков. Конечно, устройство подобных связок между сваями оправдано при монтаже фундамента в грунте со слабой боковой поддержкой. Однако соединение стальных свай перемычками из токопроводящего материала приводит к ускорению электрохимической коррозии металла.

Во избежание возникновения блуждающих токов, способствующих ускорению коррозионных процессов, стальные сваи не должны иметь гальванической связи друг с другом, а также с другими строительными элементами, изготовленными из стали. Для связи свай в единую систему следует применять деревянную обвязку либо металлическую обвязку, элементы которой соединены со сваями посредством хомутов, изолированных от свай диэлектрическим материалом.

Вот собственно и все, о чем мы хотели вам сегодня рассказать. Теперь вы знаете все плюсы и минусы винтовых свай и, надеемся, поняли главную мысль, которую мы пытались до вас донести. Винтовые сваи – это прекрасный выбор для создания фундамента, но использовать их можно не всегда и не везде. Определить допустимость применения винтовых свай в каждом конкретном случае под силу лишь профессионалу. Поверьте, затраты на привлечение специалиста несоизмеримо меньше стоимости устранения ошибок, допущенных в процессе проектирования и постройки фундамента.

Обвязка винтовых свой ростверком

К верхней части труб приваривают оголовки и обвязывают ростверком. Эта конструкция должна располагаться на высоте 0,5-0,7 м от земли.

Для выполнения этой работы подходит несколько видов строительных материалов: железобетон, деревянный брус и металлический швеллер. Каждая технология обладает преимуществами и недостатками.

Технология обвязки различными материалами

При обвязке железобетоном по всему периметру монтируют съемную опалубку. Внутри сооружают армирующий каркас из рифленой арматуры и связывают его с опорами. Конструкцию заливают бетонным раствором. Преимуществом железобетонной обвязки является высокая несущая способность. По такой технологии строят кирпичные дома.

При обвязке сооружают армирующий каркас.

Для металлического ростверка к оголовкам с помощью сварного шва крепят швеллер. Такая конструкция уступает железобетону в прочности, но экономит время и средства.

Бревна соединяются в полдерева. Такая технология подходит для срубов и каркасных домов.

Какие сроки службы у винтовых свай?

Схема видов свайных фундаментов.

Сегодня можно услышать, что винтовые сваи представляют собой лучшую замену любому типу фундамента, что сроки службы такой конструкции самые высокие. Но так ли это на самом деле, может ли свайный фундамент прослужить больше 150 лет, как утверждают производители? В данном случае легко в сроках эксплуатации убедиться самостоятельно.

При толщине лопасти сваи в 5 мм это значение делится на 0,03 мм в год, т. е. на скорость коррозии. При этом получается значение в 150 лет, о котором всегда упоминают производители свай. Но все не так просто. Например, для самого обычного дома берется металлическая свая с толщиной стенки в 4 мм, а лопасти – в 5 мм. Самым слабым местом у нее будет участок перехода воздух-земля. При коррозии в 0,03 мм срок службы уже составит 130 лет, а не 150. Это значение для среднекоррозионных грунтов со слабым воздействием.

Есть и еще один момент – труба ржавеет не только с внешней стороны, коррозия ее повреждает и изнутри, даже если допустить использование специальной обработки. Отсутствие кислорода уменьшает скорость коррозии всего на 30%, то есть сроки службы уже передвигаются на отметку в 85 лет, что почти в половину меньше, чем было заявлено изначально.

Дальше требуется учесть коэффициент запаса прочности. Для металла допустимое значение находится на уровне 1/3 – для наконечника трубы при нагрузке в 5000 кг. Какой вывод можно сделать? Если поставить свайный фундамент с завяленными показателями, при этом не выполнить внутреннюю антикоррозионную защиту, то срок службы составит не 150 лет, как указывает производитель, а всего около 30 лет.

Долговечность винтовой сваи можно немного увеличить, если выполнить антикоррозионную защиту трубы изнутри. Для этого применяется горячее цинкование, нанесение так называемого холодного цинка, защита из битума и прочее. Использование грунтовки – это трата денег, которая не приносит никакой пользы, даже если их производители и кричат на каждом углу о таком эффекте. В этом случае сроки службы свай можно продлить максимум до 100 лет, но только для слабокоррозионных грунтов. Даже через 60-70 лет видимых следов повреждений не будет, хотя внутри процесс уже может запуститься.

Нельзя во всем полагаться на слова производителя, так как заявленный срок службы дается для идеальных условий, достигнуть которых при обычном строительстве невозможно. Реально сроки службы свайного фундамента составляют от 40 до 70 лет, при дальнейшем использовании уже возможны сильные повреждения, проведение ремонтных работ. Обязательно при монтаже фундамента требуется обеспечить антикоррозионную защиту, так как она хоть и не дает того эффекта, о котором говорится, но все же может продлить срок эксплуатации почти вдвое.

Евгений Дмитриевич Иванов

Иван, в таком случае нужно отталкиваться от ведра объёмом 10 л. Наполнить полное ведро песком и добавить 1/3 цемента, всё перемешать будет 10 л. или.

16 октября 2015

Как производится расчет готового бетона на 1кв метр стяжки толщиной 5см? Сколько для этого потребуется песка и цемента? Чтоб лишнее не покупать. Хочу.

12 октября 2015

У разных марок бетона если мерить по объему, то меняется только отношение песка и щебня к цементу, а воды всегда берется ровно половина от объема цеме.

20 октября 2015

Иван, в таком случае нужно отталкиваться от ведра объёмом 10 л. Наполнить полное ведро песком и добавить 1/3 цемента, всё перемешать будет 10 л. или.

16 октября 2015

Как производится расчет готового бетона на 1кв метр стяжки толщиной 5см? Сколько для этого потребуется песка и цемента? Чтоб лишнее не покупать. Хочу.

12 октября 2015

У разных марок бетона если мерить по объему, то меняется только отношение песка и щебня к цементу, а воды всегда берется ровно половина от объема цеме.

Несколько дополнений: 1. Если нужно выполнить качественную гидроизоляцию жидкой резиной, желательно применять геотекстиль по всей поверхности. Расход.

23 сентября 2015

Как и чем сделать верхнюю кайму облицовки фундамента(натур.камень.плитняк)?

Copyright 2014–2017, moifundament.ru

• работы с фундаментом
• Армирование
• Защита
• Инструменты
• Монтаж
• Отделка
• Раствор
• Расчет
• Ремонт
• Устройство

• Виды фундамента
• Ленточный
• Свайный
• Столбчатый
• Плитный

• Другое
• О сайте
• Вопросы эксперту
• Редакция
• Контакты

• Работы с фундаментом
  • Армирование фундамента
  • Защита фундамента
  • Инструменты для фундамента
  • Монтаж фундамента
  • Отделка фундамента
  • Раствор для фундамента
  • Расчет фундамента
  • Ремонт фундамента
  • Устройство фундамента
• Виды фундамента
  • Ленточный фундамент
  • Свайный фундамент
  • Столбчатый фундамент
  • Плитный фундамент

Преимущества

1. Установка фундамента возможна на любом грунте – за вычетом пары исключений, винтовые сваи могут выполнять несущую функцию в любых условиях.
2. Минимум земляных работ – нет необходимости прокапывать глубокие траншеи или производить земельные работы, так как ни предварительного выравнивания, ни выкапывания ям на участке не требуется.
3. Монтаж на любом рельефе – сваи позволяют вывести ровное основание для дома как на ровных территориях, так и на имеющих уклон.
4. Нет ограничений на сезонность работ – устанавливать фундамент можно в любую пору, даже зимой.
5. Требуется минимум строительной техники и рабочих рук – в случае с мягким грунтом и качественными наконечниками работу способны выполнить всего три человека.
6. Высокая скорость установки опор – длительность работ по монтажу фундамента занимает не более 3-х суток.
7. Простая перепланировка – к строению со свайным фундаментом легко добавить дополнительную площадь.
8. Экономичность – возведение фундамента с самыми простыми сваями позволит сэкономить до 30% средств, в сравнении с аналогами.
9. Позволяют нивелировать перепады высот.
10. Повышенная устойчивость к зимнему пучению грунта.
11. Если залить пустоты сваи после монтажа, можно усилить ее несущую способность, увеличить сопротивляемость изгибу и долговечность. Повторное использование такой опоры невозможно.
12. Возведение дома можно начинать без задержки после установки свай.
13. Сваи могут применяться повторно – если пустоты опор не залиты бетоном, то их легко демонтировать и повторно использовать.
14. Простой ремонт – в случае поломки одной опоры ее можно восстановить гораздо дешевле и быстрее, чем в случае с заливным или даже забивным фундаментом.
15. Возможность нарастить высоту фундамента – после установки и выравнивания полости опор их можно без проблем нарастить.
16. Теплый пол в доме – благодаря закрытому подполу и наличию воздушной прослойки пол в помещении будет теплым даже при наличии минимального количества изоляции.
17. Здание не впитывает влагу – важный параметр с учетом того, что строения будут иметь стены из дерева или пеноблоков, чувствительных к влаге. Без прямого контакта с грунтом дом остается сухим, а образующаяся влага в подполе изолируется всего одним слоем соответствующей изоляции.
18. Наличие подземных коммуникаций – не препятствие строительству, так как внедрение в землю опор минимально и позволяет обойти подземные линии снабжения.
19. Для неответственных сооружений (забор, ворота) сваи с винтом можно создать собственноручно, используя сварку, болгарку и металлопрокат.

Это интересно: Фундамент для дома из газосиликатных блоков — рассмотрим развернуто