Разбираем плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Сваи в СССР

Свайная технология постройки домов пришла к нам из Северной Америки, но мало кто знает, что эта технология широко применялась в СССР, а в качестве свай использовались бревна диаметром от 200 мм из сосны, дуба или лиственницы. Обрабатывали олифой или обжигали, а затем бревна закапывали на глубину 1250 мм.

Срок службы фундамента составляет около 40 лет. Но технологии развиваются, и сегодня используют винтовые сваи, которые выполнены из стали. И срок службы такого фундамента составляет около 100 лет.

При выборе варианта фундамента для собственного дома, рассматривается технология быстрого возведения фундамента плюс технология быстрого строительства каркасных домов, что сокращает время и силы на строительство полноценного и жилого дома. В этой статье мы рассмотрим все особенности, плюсы и минусы домов построенных на фундаменте из свай.

Строительство домов на винтовых сваях – общая информация

У застройщиков, возводящих строения на проблемных грунтах, пользуются популярностью винтовые опоры. Решение построить дом на сваях винтовых принимают в определенных ситуациях:

• при расположении участка строительства на сыпучих почвах, слабых грунтах, а также влажных почвах с близким расположением грунтовых вод;
• при значительных перепадах высот в районе строительной площадки, а также при возведении здания в условиях наклонного рельефа;
• при недостатке финансовых ресурсов для закупки строительных материалов, предназначенных для возведения другого типа основания;
• при необходимости осуществить строительство легкого каркасного строения или деревянного дома за ограниченное время;
• при отсутствии финансовой возможности соорудить дренажную систему в болотистом грунте для строительства дома.

От правильно выбранного вида основания зависит надежность и срок эксплуатации постройки

Винтовые сваи для дома имеют простую конструкцию и состоят из следующих элементов:

• стальной трубы, воспринимающей осевую нагрузку от постройки;
• рабочего наконечника, приваренного к концу трубы.

Постройка дома на винтовых сваях производится по определенному алгоритму. Последовательность действий:

1. Проведите исследование почвы.
2. Разработайте проектную документацию.
3. Определитесь с конструкцией и размерами элементов.
4. Рассчитайте количество опорных элементов.
5. Разметьте координаты расположения.
6. Подготовьте материалы, инструменты и оборудование.
7. Завинтите колонны в грунт.
8. Обрежьте трубы по общему уровню.
9. Приварите к трубам подпятники.
10. Смонтируйте ростверк.
11. Утеплите опорную конструкцию.
12. Стройте здание согласно проекту.

Оценим особенности технологии.

Благодаря этой технологии строительство можно вести на воде и неустойчивых грунтах

Винтовые сваи, цена изделий

Как и любые другие параметры, стоимость высчитывается исходя из условий будущего строительства. Поэтому для каждого отдельного проекта дома будет своя стоимость. Мы возьмем очень маленький проект, чтобы просто наглядно показать схему, каким образом просчитать стоимость. Чтобы вы самостоятельно смогли просчитать стоимость свайного фундамента и для своего проекта. Так вот, наш пример будет следующим: будем рассчитывать стоимость винтового типа фундамента для домика 6 на 6 м. Исходя из того, что оптимальная схема свайного поля должна состоять как минимум из 9 свай. Вот что мы имеем.

Заказчику в зависимости от фирмы и условий нужно будет оплатить монтаж каждой сваи. Стоимость монтажа составит примерно от 650 рублей до 1150 рублей за одну штуку. И прибавить сюда цену самих винтовых свай. Цена винтовых свай зависит от диаметра и длины ствола. Для примера, BC-57, это значит, что диаметр 57 мм и длиной 3 метра будет стоить 1100 рублей с монтажом или же 1200 без такой услуги. Если же изделие выбрано BC-108, то соответственно цена, также для 3-х метрового ствола будет колебаться от 1150 рублей с монтажом изделий и 1350 рублей без такой услуги.

Выбор фирмы для монтажа винтовых свай

Почему существует разница в цене в зависимости от наличия или отсутствия опции монтажа, спросите вы. Все очень просто такой ход рассчитан на стимуляцию покупателя заказать монтаж винтовых свай в этой же компании. Конечно не всегда лучшим решением будет такой выбор, связано это с качеством установки. Необходимо изучить историю установок этой фирмы, ознакомится с отзывами и только после этого принимать окончательное решение в пользу такой опции. Или же наоборот обратиться к другой фирме, которая специализируется именно на монтаже, а не продаже винтовых свай.

В результате для нашего примера стоимость такого типа фундамента составит всего около 20 тысяч рублей

Но обратите внимание, что мы посчитали только стоимость самих изделий и их монтаж. Сюда еще нужно добавить дополнительные расходы на доставку и другие накладные расходы

имейте это в виду.

Конечно, в зависимости от фирмы цены могут разница, но у нас указана средняя цена. Поэтому обязательно узнавайте стоимость всех опций и требуйте подробный отчет, что и сколько стоит.

Расчет стоимости

Преимущества строительства каркасного дома на сваях

Свайный фундамент обладает весовыми преимуществами перед другими:

• приемлемая стоимость монтажа;
• доступная цена;
• отсутствие необходимости усиления по всему периметру;
• возможность монтажа собственными силами;
• долговременная эксплуатация.

В некоторых случаях фундамент из свай при строительстве каркасного дома целесообразнее, чем ленточный или монолитный. Особенно актуально использование винтовых свай на заболоченной местности и участках с высоким уровнем залеганием грунтовых вод. Сваи в таком случае предотвратят разлом фундамента при весенних перепадах уровня почвы, в чем монолитный фундамент будет бессилен.

Какие дома можно поставить на новый фундамент?

Поставить на новый свайный фундамент можно малоэтажные дома, стены которых изготовлены из дерева (каркасные, щитовые, из бруса). Конструктивные элементы из древесины отличаются пластичностью, поэтому нормально переносят нагрузки и в случае крена без разрушений возвращаются в исходное положение.

При этом состояние сооружения должно быть удовлетворительным: обветшалые и частично разрушенные дома подъему на новый фундамент не подлежат.

Если в нижней части постройки уже образовалось много трещин, то снимать такое здание с места опасно.

Исходя из признака пластичности, также не перемещают коттеджи со стенами из:

• кирпича,
• газобетона,
• пенобетона и других похожих по структуре материалов.

При попытке снять с места такую конструкцию велик риск появления трещин и деформаций, которые способны привести к полному разрушению дома.

Дома на винтовых сваях

Винтовая свая для дома представляет собой полую трубу с заостренным наконечником, имеющую винтовые лопасти.

Перед началом строительства дома на винтовых сваях необходимо разработать проект, в котором учесть все особенности этого вида основания.

При выборе опоры нужно изучить взаимосвязь между типом почвы и несущей нагрузкой сваи в зависимости от ее диаметра и длины.

Данные приведены в таблице.

При строительстве дома на винтовых сваях необходимо правильно рассчитать количество и диаметр опор в зависимости от площади и веса постройки.

Подготовительные работы

Рассмотрим, как построить дом на сваях своими руками. Винтовые сваи для строительства домов можно использовать на любом грунте, кроме скального и каменистого. Параметры опор зависят от проекта дома и несущей нагрузки. Чтобы определить месторасположения свай, необходимо зарисовать чертеж согласно проекту дома.

План строения разбивается на прямоугольники, после чего высчитывается их размер. На каждом углу прямоугольника и посередине каждой несущей стены должна находиться опора. Затем расстояние разбивают на равные промежутки, на которых тоже предусмотрена установка свай.

Разметка участка

Согласно чертежу расположения свай проводится разметка строительного участка. Места расположения опор намечаем колышками, между которыми протягиваем веревку по периметру и диагонали. Проверяем, чтобы образовались ровные прямоугольники, периметр которых располагался строго по линии.

Монтаж свай своими руками

Опора должна заходить в почву строго по уровню

Для устройства фундамента домов на винтовых сваях нужно пригласить нескольких помощников. Для выполнения полного цикла работ достаточно трех человек.

Этапы:

1. На месте расположения каждой опоры сверлится ручным или механизированным буром отверстие глубиной 500-700 мм.
2. В отверстие, которое находится на верхнем конце сваи, вставляется рычаг для вращения. При ввинчивании опоры через несколько витков проверяется, чтобы она входила строго по уровню. Если опоры будут установлены под наклоном, их несущая способность значительно снизится.
3. Верхние концы свай обрезаются так, чтобы они находились в одной горизонтальной плоскости.
4. Для большей надежности, долговечности и защиты от коррозии полые опоры заполняют цементным раствором.

Последним этапом является монтаж ростверка, служащего для равномерного распределения нагрузки от постройки.

Монтаж обвязки

Популярна обвязка из толстого бруса или металла

Вид ростверка выбирается в зависимости от материала, который будет использоваться при постройке стен. Перед установкой обвязки лучше провести коммуникации, чтобы перемычки не мешали их установке.

Для деревянного домика достаточно будет установить обвязку из толстого бруса. К голове сваи приваривается плоский металлический оголовок в форме квадрата, к которому будет крепиться брус. Затем прокладывается гидроизоляционный слой и крепится балка. Соединяются между собой деревянные элементы методом врубки и укрепляются гвоздями. Места расположения соединений должны находиться над сваей.

Для дома с мансардой устанавливаются усиленные оголовки с ребрами жесткости.

Для строительства одноэтажного дома из кирпича или пенобетона используется металлический ростверк. Двутавровая балка монтируется к голове сваи нижней частью, швеллер кладется на опору боковыми ребрами вниз.

При строительстве дома на сваях обязательно нужно придерживаться правил монтажа. При учете строго соблюдения норм и использования качественных материалов жилой дом простоит более 70 лет. При необходимости можно заменить одну или несколько опор на новые без изменения всей конструкции.

Что это такое, характеристики свайных опор

Буронабивные сваи – силовая конструкция, которая отвечает за передачу нагрузки от дома на несущий слой грунта. Опорные элементы создаются непосредственно на стройплощадке, когда заранее делают усиление подготовленных шурфы арматурным каркасом и заливают бетонным раствором.

Буронабивные сваи можно использовать в качестве самостоятельных силовых элементов, например:

• при строительстве заборов;
• легковесных хозяйственных построек;
• временных сооружений (бытовок).

Верхняя часть силовой конструкции (лента или плита) связывает отдельно стоящие опоры и воспринимает на себя суммарные нагрузки от дома, равномерно распределяя их между буронабивными сваями. Таким образом получают надежное несущее основание для тяжеловесных сооружений 1-й и 2-й степеней ответственности.

Особенности устройства представленного типа основания:

• с защитой стен скважины за счет применения обсадных труб (погружных и извлекаемых);
• с защитой стенок шурфов от обсыпания с помощью бентонитового раствора;
• подача бетона через полость непрерывного шнега.

По форме буронабивные сваи могут иметь одинаковое сечение по всей высоте или быть усложнены расширенной пятой в нижней части для улучшения несущей способности фундамента.

Плюсы и минусы

Преимущества следующие: 

• доступная технология для применения в частном строительстве;
• высокая скорость возведения – уже через две недели после бетонирования скважин можно приступать к следующему этапу возведения дома;
• эффективны при строительстве практически на любых типах грунта, в том числе на пучинистых и сыпучих почвах, а также на участках со сложным рельефом;
• удобство монтажа на площадках с высокой плотностью застройки;
• значительная несущая способность каждого силового элемента – до 400 т.

Помимо очевидных достоинств технологии, необходимо также учитывать ее недостатки:

• потребность в расходе большого количества бетона;
• сложность контроля над выполняемыми технологическими процессами;
• необходимость привлечения спецтехники при закладке фундамента на значительную глубину (более 2 м);
• при строительстве на пучинистых грунтах необходимо преждевременно продумать уширение пяты опоры и обвязку конструкции ростверком, чтобы предотвратить выталкивание сваи из почвы в результате действия сил морозного пучения;
• строительство подземных помещений в доме на буронабивных опорах окажется затратным по времени и средствам мероприятием.

Сфера применения

Применение технологии монтажа буронабивных свай считается оправданным в таких ситуациях:

• ведется строительство промышленных объектов и тяжеловесных конструкций, жилых домов и построек сельскохозяйственного назначения на крутых склонах;
• возводимый объект по проекту расположен на заболоченной местности, а также на участках со слабым грунтом, где несущий пласт и точка промерзания расположены достаточно глубоко, но не ниже 3 м от уровня поверхности;
• высокая плотность застройки на рабочем участке, что предопределяет необходимость контроля динамических нагрузок на существующие дома и сооружения.

Минусы и плюсы свайного фундамента

Теперь подробнее поговорим о достоинствах и недостатках свайного фундамента. К неоспоримым достоинствам можно отнести следующие аспекты:

• Возможность возведения фундамента на участках со сложным рельефом и большим уклоном. Там, где для других видов фундаментов пришлось бы разориться на бетон, или же потратить много денег на земляные работы, выравнивая участок, сваи на голову обыгрывают своих конкурентов, так как свайный фундамент не имеет практически никаких ограничений по перепадам высот.
• Возможность использования свай практически на любых грунтах – он будет устойчив как на заболоченной местности, так и на глинистых грунтах. Закладывание фундамента на сваях целесообразно, когда верхний слой почвы отличается малой несущей способностью и значительной толщиной:

1. На черноземных, плодородных и заиленных землях, рядом с лесными угодьями.
2. В болотистой местности, на торфяниках, песчано-глинистых плывунах, глинах и суглинках в пластичном состоянии.
3. На солончаках, просадочных грунтах.
4. В регионах с вечной мерзлотой, при значительной глубине промерзания.
5. В районах с высоким УГВ (уровнем грунтовых вод), с угрозой подтопления.
6. На лесовидных почвах, теряющих прочность при насыщении водой.
   Во всех указанных случаях нагрузку от дома необходимо передать на плотные слои грунта. Ленточные фундаменты или утепленная шведская плита при такой глубине становятся экономически невыгодными, да и попросту, такие фундаменты могут оказаться непрочными.

• Небольшая трудоемкость работ. Если рассматривать винтовые сваи, то процесс монтажа заключается в завинчивании свай в грунт. Как правило, с этой работой может справиться два человека без использования специальной техники. Отсюда вытекает еще один плюс – возможность проведения работ своими руками без привлечения наемных специалистов.
• Высокая скорость работ. Фундамент из винтовых свай может быть возведет за один день, а уже на следующий день можно проводить дальнейшие работы по возведению дома.
• Низкая стоимость. Готовый фундамент из буронабивных или винтовых свай обойдется на порядки дешевле других видов фундамента.

Существуют у такого вида фундамента и минусы:

Пониженная несущая способность свай по сравнению с другими видами фундаментов. При неправильном расчете нагрузки на сваи, они могут просесть, повредив каркас строения

Поэтому перед выбором вида фундамента важно сделать все необходимые расчеты и убедиться, что будущий фундамент будет способен нести нагрузки от строения.
Если для стройки выбраны винтовые сваи, но при этом вы планируете построить тяжелый дом, то выходом из этой ситуации будет использование винтовых свай диаметром больше чем 133 мм (стандартный диаметр винтовых свай). При этом проблемой является то, что многие компании, работающие на рынке, не имеют возможности и специальной техники для монтажа таких свай.
Отсутствие подвала

В домах на свайных фундаментах нет возможности организовать полноценный подвал, так как при монтаже фундамента не происходит выемки грунта под домом. Однако, при расположении домов на большом уклоне, получится организовать хозяйственные помещения в образовавшемся пространстве.

Необходимость дополнительного утепления цоколя здания. Минусов свайных фундаментов является продуваемый цоколь строения. Это создает обязательную необходимость (в отличие от бетонных фундаментов) в утеплении.

Как установить самому: пошаговая инструкция

Настоящая инструкция не является догмой, а носит исключительно рекомендательный характер

Следует обратить внимание на некоторые ключевые пункты, выполнение условий которых обязательно

Инструменты и материалы

Перед началом работ подготавливают следующие инструменты и материалы:

• садовый бур;
• растворомешалка;
• лопаты;
• магнитный уровень;
• угловая шлифмашина;
• лазерный уровень;
• отрезки водопроводных труб длиной от 2 до 3 метров;
• монтажная насадка;
• винтовые сваи;
• оголовки;
• электросварка.

Подготовка

С территории строительного участка убирают мусор, и по возможности удаляют растительность и плодородный слой почвы (100 – 150 мм).

Далее выполняют следующие действия:

1. С помощью шнура и колышков переносят план свайно-винтового фундамента на участок.
2. В точках разметки угловых опор садовым буром делают приямки глубиной 300 мм.
3. Правильность построения прямоугольников разметки проверяют равенством диагоналей между противоположными углами, измеряя их шнуром.
4. На прямых участках линий разметки под опоры тоже бурят приямки. Диаметр приямка должен быть таким, чтобы винт плотно входил в него. Это нужно для точной корректировки изначального вертикального положения ВС.

Как правильно вкрутить?

Подготовив свайное поле, переходят непосредственно к монтажу свай. Для того, чтобы самому правильно закрутить опоры можно применить один из трех способов:

• В процессе установки участвуют 2 человека. Один, продев рычаг в монтажное отверстие, вращает сваю вокруг своей оси, а второй удерживает двумя руками опору в вертикальном положении. Такой способ эффективен при глубине заложения фундамента не более 1,5 м и диаметре ствола 57 мм.
• ВС монтируют три человека. Два работника, вдев отрезки труб в верхний конец сваи с противоположных сторон, двигаются вокруг по часовой стрелке. Третий работник контролирует ровное вхождение сваи перпендикулярно горизонту.
• Третий способ — это применение монтажного оголовка, который надевают на верхушку трубы и фиксируют отрезком трубы через монтажные отверстия ствола опоры. По обеим сторонам оголовка сделаны петли из арматуры, которые позволяю продеть сквозь них трубы-рычаги любой длины и диаметра.

  Это позволяет значительно увеличить вращательные усилия и сократить время монтажа. Для контроля вертикального положения опоры на ствол крепят магнитный уровень. Работник, глядя на положение пузырька прибора, усилием рук выправляет положение сваи относительно горизонта и вертикали.

Обрезка

По окончании завинчивания приступают к обрезке свай:

• выбирают самую короткую опору и ниже её отверстий делают отметку с помощью лазерного нивелира;
• отметку надземной высоты ствола переносят на все опоры с помощью того же нивелира;
• выравнивание высоты СВФ относительно горизонтальной плоскости производят спиливанием частей труб выше отметки угловой шлифмашиной.

Бетонирование

Процедура осуществляют следующим образом:

• заливают полости свай бетоном М 300. Его готовят в растворомешалке или ручным способом в подходящей ёмкости. В ёмкость засыпают цемент М 400 – 500, песок и щебень в пропорции 1:2:2;
• в процессе перемешивания постепенно добавляют воду до получения жидкой тестообразной однородной массы;
• для быстрой заливки без потерь в опору вставляют самодельную лейку, свёрнутую из куска жести;
• по мере заполнения ствола бетон уплотняют отрезком арматуры, выдавливая из него воздух.

На верхние концы ВС надевают оголовки и приваривают их к сваям с помощью электросварки. На площадки оголовков укладывают металлопрофиль ростверка. Далее приступают к монтажу перекрытий и стеновых ограждений.

Фундамент на винтовых сваях

Что такое винтовые сваи? В чем их особенность и удобство? И как с их помощью сделать фундамент? Винтовые сваи — это такая опорная конструкция. Представляет она собой систему труб, которые погружены в грунт на определенную глубину. В нижней части этих труб приварены спиралевидные лопасти (как на фото). Эта конструкция позволяет вкручивать сваи в грунт. А лопасти играют роль нарезки, примерно с таким же эффектом действия, как и на шурупах. Острый наконечник сваи позволяет легче ей входить в грунт. А нарезка помимо того, что используется для вкручивания, также является опорным узлом, на который собственно и опирается свая.

За счет чего держится опора и на сколько она надежна, спросите вы? Отвечаем: такая свая держится за счет силы трения, которая возникает между грунтом и боковыми поверхностями сваи (трубы). Усиливают такую конструкцию те самые лопасти, о которых мы уже говорили. На них и о приходится часть нагрузки, что делает такую опору весьма надежной, при грамотной установке конечно. Кстати, сама установка таких свай имеет массу тонкостей, которые нужно соблюдать. Несоблюдение их может привести к тому, что свая будет хлипкой и ненадежной. Так вот, чтобы равномерно распределить нагрузку на каждую сваю, установка выполняется по заранее просчитанной схеме. Образуется так называемое свайное поле. Оно обеспечивает равномерную нагрузку на каждую опору.

Ростверк

Когда сваи уже погружены их верхние части срезают таким образом, что бы получилась ровная плоскость. Затем делают ростверк или по другому называют несущий пояс. Он-то и является основной конструкцией, которая распределяет нагрузку от стен. А самое главное, благодаря ему нагрузка на систему свай распределяется равномерно, не перегружая не одну из свай, что придает данной конструкции надежность и долговечность.

Строение и функции ростверка очень схожи с конструкцией ленточного фундамента. Отличием в данной конструкции является то, что у ростверка, вместо опоры на грунт, как у ленточного фундамента происходит на сваи. Для того чтобы конструкция приобрела жесткость и была менее восприимчива к боковым нагрузкам, полые трубы свай заливают бетоном после их установки. Это и создает дополнительную устойчивость и жесткость конструкции.

Конечно, и плюсы и минусы свайного фундамента имеют место быть. Но явным плюсом винтовых свай является то, что при их установке не обязательно погружать их до контакта с плотными слоями грунта, как с другими сваями. Особенность их конструкции позволяет надежно удерживать здание при достаточном углублении в грунт. Винтовые сваи являются висячим типом свай.

Устройство ростверка

Советы по выбору фундамента

Как правило, рассматривая плюсы и минусы того или иного типа фундамента, мы хотим узнать, стоит ли его использовать для своего будущего строения, будь то дом, гараж или какая другая постройка.Так вот Вам несколько советов, которые помогут сделать выбор в пользу свайно-винтового фундамента, а может быть и переубедить Вас его использовать:1. В случае, когда на строительном участке грунт оставляет желать лучшего, а твердые породы расположены очень глубоко(6-8м), затраты на свайно-винтовой фундамент значительно увеличатся, потому что придется наращивать сваи. В этом случае попробуйте рассчитать другой тип фундамента, например, плитный с ребрами жесткости. Возможно, что он будет дешевле.2. Винтовые сваи лучше покупать у проверенных производителей, помните — значительно сэкономив на сваях, Вы можете, так же значительно, потерять на качестве, что будет более плачевно.3. При выборе размера и типа винтовых свай, стоит учесть, что нагрузка, которую они выдерживают, зависит не только от самих свай, но также напрямую от типа грунта, в котором будет расположено их основание.4

Хоть металл влагу из грунта впитывать не может, но она все же очень пагубно на него действует, поэтому при выборе винтовых свай, обращайте особое внимание на качество антикоррозийного покрытия.5. Частично изучить грунт, в который будет закладываться фундамент, можно попробовать самостоятельно, выкопав яму глубиной около 2 метров

Только не копайте в месте установки свай, потому что после того, как яма будет закопана, грунт в том месте будет насыпной, а закладывать основание сваи в насыпном грунте грозит значительными проблемами.6. При изучении основных достоинств и недостатков  такого типа как свайно-винтовой фундамент, нельзя судить и делать выбор по одному или нескольким критериям, необходимо досконально изучить все стороны данного вида и сравнить их с другими фундаментами, подходящими для Вашего строения.