Винтовые сваи: недостатки и преимущества конструкций

Преимущества

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

Аргументы за и против: мифы и реальность

Стоит отметить, что некоторые строители категорически против возведения жилых помещений на винтовых сваях. Причин для этого несколько:

Утрата тепла в зимнее время года.
Отсутствие распределения нагрузки среди компонентов конструкции.
Сложность монтажа подобного фундамента.

Стоит отметить, что при правильном проектировании здания всех этих недостатков можно избежать, обратившись к профессионалам в этой отрасли. Безусловно, в условиях российского климата нецелесообразным будет возводить несколькоэтажные жилые помещения, основанием которых будут винтовые сваи. При этом строители выбирают наиболее оптимальный вариант основных материалов для строительства. Как правило, на сваях возводят дома из дерева, газобетона, пеноблока и других легких материалов, которые не оказывают значительного давления на основу здания. Иногда дом на винтовых сваях является единственным возможным вариантом строительства жилого помещения. Такие случаи относятся к строительству загородных домов в условиях неровного рельефа.

Пример реализованного проекта компанией КЗС над водоемом Источник kzs.ru

Преимущества свайно-винтового фундамента

Винтовые сваи для строительства фундамента изготавливаются из металлических труб, которые имеют на одном конце коническую форму, на втором — отверстия, с помощью которых происходит ввинчивание элемента в почву. Для того чтобы обеспечить максимальную устойчивость и надежность конструкции, нижний конец сваи герметически обрабатывают, крепят к ней лопасти. Далее крепят балки обвязки и покрывают антикоррозийным составом. Обработка конструкции такой смесью необходима для обеспечения надежности и долговечности будущего фундамента. Чем ниже риск возникновения изменения качества металла, тем дольше срок службы свай.

Дмитрий, технический директор строительной компании

Мы использовали винтовые сваи уже более чем на 20 объектах. У нас нет оснований сомневаться в их надежности, долговечности и способности выдерживать расчетные нагрузки. Основную проблему с этим типом основания я вижу лишь в том, что некоторые застройщики недостаточно серьезно отнеслись к выбору материалов и соблюдению технологии и, закономерно увидев негативные результаты, поспешили занести винтовые сваи в список ненадежных оснований. Но точно так же можно поступить с любой другой строительной технологией. В действительности фундамент на основе винтовых свай — одно из самых эффективных решений с точки зрения соотношения материальных затрат и конечного результата. Все этого, конечно, при условии соблюдения технологии и лишь в допустимых рамках сферы использования.

Особенности установки винтовых опор

Работа по установке свай начинается с разметки. Сваи обязательно устанавливаются на углах будущего здания, а также под несущими стенами. Максимальное расстояние между соседними металлическими сваями должно быть не более 3 м.

Внимание! Балка, на которой будет располагаться несущая стена, должна проходить своей центральной осью по центру свай. Если она будет смещена, возможно возникновение перекоса несущей стены

Металлические винтовые сваи своими лопастями вкручиваются в грунт в строго отмеченных местах. Лопасти дополнительно уплотняют почву при вкручивании. После вкручивания всех свай производится их подрезка по одинаковому уровню. После этого сваи заполняются бетонным раствором. Это увеличивает их прочность и дополнительно защищает сваи от попадания в них влаги.

Преимущества винтового фундамента

Как и у любого другого типа основания, у свайно-винтового есть плюсы и минусы. Итак, вот основные преимущества конструкции:

Низкая стоимость. Конечно, на затраты серьезно повлияет тип почв и особенности самой постройки. Однако выгода в любом случае остается существенной. Затраты на монтаж свайного фундамента обычно на 20-40% ниже, чем на обустройство других оснований: ленточного, плитного.
Простота монтажа. На большинстве видов почв установку свай, в кратчайшие сроки и не применяя дорогостоящего оборудования, могут провести 3-4 человека.
Высокая скорость выполнения. Для монтажа потребуется 1-2 дня, тогда как временные затраты на другие типы фундаментов составят до 1-2 недель. Конечно, на скорость процесса оказывают существенное влияние: профессионализм работников, тип почв и наклон участка.
Возможность обустройства на участках с большим уклоном. Причем на стоимость монтажа это практически не влияет. В то же время для других типов основания наклон становится большой проблемой и в разы увеличивает затраты.
Отсутствие перерыва в работе. После монтажа для ленточного и монолитного фундамента нужно время на усадку и застывание бетона. Свайное основание исключает данную потерю времени. Продолжать строительство можно сразу после ввинчивания труб.
Защита от воды. Благодаря конструкции влага из почвы не попадает на элементы самого строения.
Возможность осуществления установки в любое время года. И если при обустройстве, например, ленточного фундамента потребуется прогревать бетон и использовать противоморозные добавки, то в случае с винтовым основанием такая необходимость отпадает.
Отсутствие дополнительных расходов. Во время строительства никто не застрахован от возможных проблем. Причем трудности могут быть связаны не только с нарушением технологий, но и с некачественными материалами. Иногда это может быть обнаружено на этапе непосредственно строительства дома. При работе с бетонными фундаментами устранение подобных недочетов обойдется в круглую сумму и потребует немало времени. Если же выбран винтовой фундамент, то исправление недостатков будет существенно проще.
Простота изменения проекта или планировки. Наращивание основания не потребует больших затрат, сил и средств.
Минимум отходов. Во время работ над другими типами фундамента, на участке скапливается большое количество строительного мусора. Особенные трудности возникают, когда на участке посажен газон. Сохранить его в первозданном виде практически невозможно. Свайно-винтовой фундамент исключает такие проблемы. Для его монтажа не требуется подъезд тяжелой техники (за исключением случаев строительства на скалистой местности), а после установки практически не остается отходов.

https://youtube.com/watch?v=OTclSt07PYM

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Для начала давайте рассмотрим основные преимущества использования свайно-винтового фундамента:

Прочность и долговечность. Практика показывает, что бетонные конструкции разрушаются гораздо быстрее, чем прогнивает металл, а потому свайный фундамент с металлическими опорами выглядит предпочтительнее ленточного или столбчатого основания. К тому же железобетонный фундамент подвержен осадочным деформациям, в то время как свайным опорам такие проблемы не страшны. Практика показывает, что фундамент из свай стоит более 40 лет, не подвергаясь разрушениям.
Дешевизна и экономия времени. Винтовые сваи устанавливаются прямо на грунт, без выравнивания, а значит, для их установки не требуется проводить земляные работы и рыть котлован. Данное обстоятельство существенно экономит время и деньги, ведь для строительства одноэтажного дома подобную конструкцию можно возвести даже без привлечения специальной техники! Для возведения фундамента не понадобится и специальная установка для заливки фундамента, что также сэкономит время и деньги.

Подсчеты показывают, что возведение свайно-винтового фундамента обходится приблизительно на 30% дешевле, чем строительство других видов несущих конструкций.

Универсальность. Несущая конструкция может быть возведена практически в любых условиях, как на равнинной, так и на гористой местности с имеющимися уклонами. Более того, дом на сваях можно возвести на болотистой местности, и даже в условиях вечно мерзлоты. Там, где многие другие опоры под строительные конструкции возвести просто нереально, сваи прекрасно устанавливаются и выполняют свою функцию на «отлично».

Всесезонность. В отличие от других видов фундамента винтовые сваи можно устанавливать круглый год, хоть жарким летом, хоть лютой зимой. Данное обстоятельство совершенно не влияет на качество установки и надежность опорной конструкции. Соблюдается данное условие потому, что на глубине погружения наконечника сваи температура всегда стабильна.
Устойчивость к пучению грунта. Свайные фундаменты прекрасно переносят морозное пучение в периоды промерзания почвы.
Не требует застывания. Если ленточным и монолитным фундаментам требуется время для схватывания, застывания и набора прочности, то винтовые сваи можно начинать обвязывать буквально сразу после установки.
Не впитывает влагу. Свайный фундамент не впитывает влагу из грунта, а значит, полы вашего дома всегда будут сухими и никогда не подвергнутся гниению.
Возможность повторного использования. При необходимости ввинченные сваи можно извлечь из грунта и использовать повторно, уже в другом месте. Таким свойством не может похвастаться ни один другой фундамент!
Не мешает подводу коммуникаций. Еще одним преимуществом свайно-винтового фундамента является то, что его возведение совершенно не мешает проведению инженерных коммуникаций к дому. Их можно монтировать как до, так и после установки свай.

Не лишена данная конструкция и недостатков, о которых также стоит знать перед началом строительства.

Устанавливается не везде. При всей универсальности рассматриваемой конструкции монтировать свайный фундамент на скалистых и каменистых грунтах не всегда возможно.

Необходимость дополнительного обустройства подвала. Установка свайного фундамента не предполагает наличия подвала или цокольного этажа, а значит, если вам понадобится данное помещение, его придется строить отдельно.
Не подходит для многоэтажных зданий. Специалисты не рекомендуют возводить на свайно-винтовом фундаменте строения больше одного этажа, особенно если они выполнены из камня или кирпича.
Дополнительные затраты на утепление. Мы упоминали о преимуществах наличия пространства между поверхностью грунта и полом дома. Однако зашивка этого пространства потребует дополнительных финансовых вложений.
Коррозия металла. Необходимо понимать, что металлические сваи с годами подвержены разрушительному действию коррозии. Особенно это характерно для опор, установленных в болотистых местностях и грунтах с высоким содержанием влаги. Чтобы такой фундамент с годами не упал, необходимо приобретать сваи с максимальной толщиной стенок, да к тому же с наличием антикоррозионной защиты. А это дополнительные траты.
Невозможность монтажа вплотную к другим зданиям. Если вы решили построить террасу или другое строение вплотную к уже существующему дому, свайный фундамент вам не подойдет. Ввинтить такую сваю ни вручную, ни с использованием техники чисто технически невозможно. Более того, ввинчивая сваи вплотную к уже имеющемуся ленточному или столбчатому фундаменту, есть риск нарушить его и спровоцировать разрушение несущей опоры.

Особенности монтажа

Один человек обязательно должен следить за вертикалью

Рассматривая преимущества и недостатки винтовых свай, стоит уделить внимание особенности их конструкции и правилам монтажа, в соответствии с которыми осуществляется сооружение свайного фундамента. Для выполнения работ по монтажу требуются сваи, диаметр трубы которых составляет 108 миллиметров, а диаметр лопасти достигает 30 сантиметров. Нагрузка, которую они способны выдержать, достигает от двух до девяти тонн, в зависимости от качества грунта

Вкручивать можно двумя способами:

ручным;
механическим.

Исключив использования специальной техники, сваи вкручивают вручную. Для выполнения данных работ потребуется физическая сила двух, тех или даже четырех человек. Из необходимых инструментов достаточно лома и упора. Сооружение свайного фундамента требует создания эффективного крутящего момента.

При большом объеме работ используйте технику!

Точность проведенного монтажа свайного фундамента является залогом прочности основания дома, поэтому выполнение всех работ должно соответствовать определенным правилам. В первую очередь необходимо постоянно следить за вертикальностью вкручиваемой сваи. Такую тонность может обеспечить использование гидробура, который установлен на экскаваторе. Поэтому использование специальной техники не только облегчает решение поставленной задачи и ускоряет ход работ, но и гарантирует качество монтажа.

С целью экономии денежных средств можно воспользоваться ямобуром, получившим широкое распространение в индивидуальном строительстве.

Что такое монолитная плита

Монолитный фундамент представляет собой сплошную железобетонную плиту, на которой строится дом. Она не создает значительной нагрузки на грунт, так как из-за большой площади удельное давление относительно невысокое.

Бетонная подушка вместе с домом свободно перемещается на поверхности грунта при его подвижках, жесткости плиты вполне хватает для обеспечения ровного и надежного основания постройки.

При строительстве выкапывают небольшой котлован — в большинстве случает просто удаляют верхний слой почвы. Затем создают слой песчаной засыпки, выравнивают и уплотняют ее, укладывают слой геотекстиля.

Поверх кладут утеплитель (в основном, специализированный пенополистирол), устанавливают опалубку и арматурный каркас. После этого заливают бетон и выдерживают плиту до набора технологической прочности.

В результате образуется прочное, утепленное основание, готовое к принятию нагрузок от постройки и устойчивое к воздействиям грунта.

Достоинства и недостатки

К достоинствам монолитного основания относят:

Возможность строить дома на слабонесущих, пучинистых или обводненных грунтах.
Высокая несущая способность плиты позволяет строить достаточно крупные и тяжелые здания.
При правильном армировании плита способна противостоять всем воздействиям, которые могут возникать и исчезать внезапно. Все подвижки грунта воспринимаются достаточно легко, плита «плавает» на поверхности почвы словно плот.
Конструкция плиты проста, что позволяет избегать серьезных ошибок при строительстве.
Создание плиты сразу образует пол 1 этажа, что существенно упрощает дальнейшие работы.

Приверженцы этой технологии утверждают, что недостатков у монолитного фундамента нет.

Это не совсем верно:

Плита не позволяет иметь подвальное помещение.
Возможность ремонта основания практически отсутствует.
Расход строительных материалов и объемы земляных работ весьма высоки.
Стоимость такого фундамента весьма высока, что является дним из основных ограничивающих факторов.

Недостатки не слишком принципиальные, поскольку условия, в которых используется монолитная плита, чаще всего не годятся для альтернативных вариантов.

Разновидности

Существует несколько разновидностей плитного основания:

Сборная плита. Состоит из готовых Ж/Б плит, уложенных на подготовленную площадку.
Монолитная плита, которую заливают прямо на площадке.

По типу конструкции различают:

Сплошная плита. Используется для построек относительно легких и небольших.
Ребристая плита. Подошва такого основания имеет ребра жесткости, которые прочно закрепляют опорную конструкцию в грунте, не позволяя перемещаться по горизонтали. Кроме того, наличие ребер способствует более равномерному распределению нагрузок от веса постройки.
Коробка. Тип плиты, в которой пол первого этажа представляет собой отдельное перекрытие, а поверхность плиты образует цокольное помещение.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Плитные основания не популярны в нашей стране из-за больших расходов на строительство, поэтому конструкционные вопросы пока отработаны слабо.

Подходящие условия

Плитный фундамент предназначен для использования в регионах с неустойчивыми, пучинистыми или обводненными грунтами.

Обычно он является альтернативой свайному фундаменту, когда нет возможности доставить или использовать спецтехнику.

Как вариант, плитные основания применяются при слишком глубоком залегании плотных слоев грунта, когда длины свай не хватает.

Трудности выбора

Приобретая новые сваи, следует обратить пристальное внимание на их технические параметры и конструкцию. В целях выбора подходящего и надежного строительного материала, перво-наперво, нужно определиться с диаметром и длиной

Самыми распространенными и популярными являются следующие диаметры:

57 миллиметров – небольшие элементы, используемые для обустройства заборов или легких построек.
76 миллиметров – такие элементы возможно также использовать для легких построек либо заборов, но они уже способны нести некий утяжелитель по типу профнастила. Они отлично подойдут для уличного туалета или беседки, способны выдерживать вес до 2 тонн.
89 миллиметров – этот диаметр уже подойдет для создания веранды или полноценной террасы или одноэтажного дома. Максимальный вес для удержания – 4 тонны.
108 миллиметров – данный диаметр как раз и является самым распространенным и максимально широко используется в индивидуальном строительстве. Пойдет для возведения двухэтажных домов, разного типа пристроек, малых зданий из кирпича. Может выдерживать предельный вес до 6 тонн.

Что касается длины сваи, то данный параметр следует отбирать, исходя из типа грунта, его сложности и твердости. Если на участке присутствует твердый глиняный слой, то чем длиннее будет свая, тем прочнее окажется фундамент. На сложном грунте, во время монтажа, требуется углублять винт как можно медленнее, по мере вхождения извлекая куски глины. Когда винт перестанет выбрасывать глину, то значит, что и требуемая глубина достигнута.

Применение винтовых свай:

Для строительства заборов;
Возведение входных групп, крылец, пристроек любых типов;
Строительство мостов, переходов, причалов;
Установка опор под столбы;
Установка рекламных щитов, указателей, знаков;
Применяются при усилении фундаментов, восстановлении фундаментов;
В качестве фундаментов под различные конструкции, временные сооружения;
В качестве фундаментов для крепления механизмов;
Фундаменты под частное коттеджное строительство. (Веранды, бани, дома, беседки и т.п.)
Столбы для распашных калиток и ворот;

Часто такой фундамент применяют для строительства домов и коттеджей в частной жилой застройке.

Свайный фундамент после постройки

Рассмотрение возможных проблем после постройки сооружений на свайных фундаментах и вероятных причин их появления поможет избежать ошибок при выборе и установке конструкций.

Проблема	Вероятная причина
Проседание в грунте	Разрушение опоры коррозией из-за отсутствия или низкого качества защитного покрытия, агрессивной среды грунта. Неверный выбор конструкции свай и их геометрических параметров (длины, диаметра, толщины стенок). Неверно выбранный шаг (расстояние между сваями). Нарушение технологии установки (например, монтаж с отклонением от вертикального положения)
Коррозия опор	Отсутствие или несоответствие условиям эксплуатации защитного покрытия. Нарушение защитного покрытия из-за ошибок на этапе монтажа. Высокая агрессивность среды грунта. Влияние блуждающих токов в почве.

Заявленный срок эксплуатации свайных фундаментов достигает 100 лет. Фактических подтверждений подобных возможностей не существует из-за того, что технология стала применяться относительно недавно. Производители отдельно оговаривают условия, при которых гарантируют возможность длительной эксплуатации свайных опор:

точность инженерных расчетов при проектировании фундаментов с учетом данных, полученных при исследовании грунта (для этих целей часто устанавливают пробную сваю),
правильный выбор свай по типу и геометрическим параметрам,
высокое качество опор (достаточная толщина металла, использование прочных сплавов, наличие антикоррозионного слоя), отсутствие нарушений на этапе установки.

Минусы винтовых свай

Как уже упоминалось выше, любой имеет свои недостатки. Вот основные недостатки винтовых свай:

При плохом качестве свай может иметь место их ускоренная коррозия;
При монтаже свай в каменистые грунты может понадобиться дорогостоящая техника;
При монтаже возможно повреждение сваи на сварных швах, или частичный обрыв лопасти, который невозможно определить. Такие повреждения намного ухудшают несущую способность и долговечность сваи;
При ручном монтаже велика вероятность отклонения сваи от вертикали, которое может быть вызвано препятствиями в виде камней или корней деревьев.

Есть и другие недостатки винтовых свай, однако, их можно исключить при использовании качественного и сертифицированного материала.

Преимущества и недостатки винтовых свай

Преимущества