Достоинства и недостатки фундамента на винтовых сваях

Технические характеристики

Винтовая опора представляет собой полую стальную трубу, одна из сторон которой снабжена острым наконечником. К нижней ее части прикреплена лопасть. Благодаря остроте и правильному уклону, свая легко проникает в грунт.

Стержни используют для строительства разных объектов, на разном грунте, поэтому на рынке встречается несколько разновидностей.

Классификация:

• Особенности грунта. Для грунта сезонного промерзания применяют классические сваи, не требующие предварительного бурения. Лопасть у них стандартная, а конус герметично заварен. При работе на вечномерзлом грунте необходимо бурить почву. В таких случаях актуальны стержни с мелкой нарезкой.
• Тип наконечника. От этого зависит, как легко свая будет ввинчиваться в грунт. Для плотного или вечномерзлого подходят литые наконечники. Изделия дорогие, но легко выдерживают серьезные нагрузки. Другой вариант – сварные наконечники. Стержни дешевые, но сварной шов у них слабый, поэтому их применяют при ручном закручивании.
• Размер трубы. Сюда входят: диаметр, длина, толщина металла. Толстостенные изделия дорогие, но обладают отличными эксплуатационными параметрами. Если отталкиваться от международного стандарта, для нейтрального грунта достаточно толщины ствола в 8 мм, для химически активного – 9,5 мм. Встречаются стержни со стенками толщиной 3 – 4 мм.
• Размер лопасти. Широколопастная свая имеет вид металлической трубы, с одной стороны которой одна или несколько лопастей (не более полутора витков). Реже применяются стержни с одной лопастью, впрочем, они оптимальны для строительства легких сооружений или не несущих стен. У многолопастных – повышенная несущая способность (сжатие, извлечение из грунта).

  Лопасти, размещенные на свае, имеют единую ширину, поэтому они легко выдерживают горизонтальные нагрузки. Стержни с широкими лопастями оптимальны для работ на слабых и твердых грунтах. Во втором случае действует следующее условие – в земле не должно быть булыжников, способных повлиять на расположение сваи. Узколопастная конструкция выглядит как толстотелая труба с одной многовитковой лопастью. Спиральная навивка может занимать 30% от длины изделия. Таким образом, повышается несущая способность, а диаметр остается маленьким.

Сварной наконечник

Опорные элементы со сварным наконечником – это дешевые изделия невысокого качества, особенно если они изготавливаются кустарным способом. К нижней части стальной трубы с заостренным концом приваривается буровая лопасть. Если лопасть расположена неправильно, такую сваю невозможно вертикально погрузить в грунт – она будет «уходить» в сторону.

Еще одна проблема сварных наконечников – низкое качество сварки и самого металла, из которого выполнена лопасть. У таких изделий лопасти легко деформируются и даже отрываются, если в процессе погружения опора натыкается на камни в грунте. Отрыв лопасти можно почувствовать в ходе работ по установке – труба будет слишком легко проворачиваться.

Если из-за низкого качества сварки и антикоррозийной обработки шов разрушится спустя несколько лет после обустройства фундаментного основания, свая потеряет опору. Это грозит неравномерным проседанием фундамента под нагрузками, разрушением ростверка, а затем и стеновых конструкций. Постройка в короткие сроки приходит в аварийное состояние.

Критические отзывы о винтовых свайных фундаментах в первую очередь базируются на опыте строительства подземных оснований с применением некачественных опорных элементов со сварным винтовым наконечником.

Недорогие изделия данного типа подойдут для возведения временных легких построек, различного рода ограждений и навесов. Для домостроения применять опоры со сварной лопастью рискованно.

Особенности

Винтовые сваи представляют собой пустотелые трубы с резьбой, оборудованные сварным наконечником. Для строительства забора на каменистых почвах используют комбинированные, с дополнительными лопастями, модели. Они обеспечивают равномерность нагрузки на металлическую трубу и увеличивают прочность конструкции. На торфяных и песчаных грунтах используют сваи с закрытым наконечником, на всех остальных – с открытым. Трубы выпускаются с различным диаметром, выбор которого зависит от почв, высоты заграждения, материала для заполнения, наличия калитки и въездных ворот, от ветровой нагрузки и уровня промерзания грунта.

Наиболее распространёнными считаются трубы диаметром 76 и 89 мм. Они предназначены для монтажа забора из профлиста, шифера, металлического штакетника и готовых сварных секций. Для облегчённого заграждения из сетки рабицы или деревянного штакетника достаточно будет свай с диаметром 57 мм.

Винтовые сваи устанавливаются в землю ниже уровня промерзания грунта. Монтаж производится с определённым шагом, равным длине одной секции. Сверху на них монтируются столбы, между которыми и размещается заполнение. В качестве них часто используются трубы чуть меньшего диаметра, которые вставляются в полость сваи и надёжно фиксируются в ней.

Винтовые сваи для заборов

Винтовые заборы, как понятно из названия, монтируются при помощи винтовых свай, которые или являются фундаментом для заборных столбов, или выполняют их функцию.

Они представляют собой металлические пустотелые трубы, один конец которых заострен и имеет резьбу. Для защиты от коррозии, на них наносится специальное антикоррозийное покрытие.

Сваи принято различать по нескольким параметрам.

Во-первых, они делятся по виду резьбы:

• имеющие стандартную резьбу (рис. 1);
• с лопастями;
• с комбинированной резьбой (рис. 2).

Сваи с разной резьбой различаются не только внешне, но и тем, какую нагрузку они рассчитаны выдерживать. Самыми надежными считаются с лопастями, но являются и самыми дорогостоящими. Они, как правило, имеют две лопасти, что увеличивает надежность опоры, потому как вторая предназначена распределять давление, которое оказывается на сваю. За счет этого улучшается несущая способность, а кроме того появляется возможность применения их на любых видах грунта.

Во-вторых, сваи различаются по своему диаметру.

Наиболее популярные сечения для установки заборов:

• диаметром 57 мм;
• диаметром 76 мм;
• диаметром 89 мм.

Но самыми распространенными в строительстве заборов являются сваи из труб, диаметр которых равен 76 мм.

В-третьих, их различают по способу изготовления:

• сварные;
• комбинированные;
• литые.

Наиболее популярны для возведения заборов сварные сваи. Литые же, способные выдерживать большие нагрузки, оптимальны для строительства домов.

Что касается комбинированных свай, то по своим качествам они уступают первым двум видам, поэтому их используют намного реже.

Сварные сваи

Сварная свая – это металлическая труба, один конец которой имеет вид конуса с приваренными к нему лопастями. Его обрабатывают специальным антикоррозийным составом. Лопасти, как и конус, формируются плазменной резкой, благодаря чему обеспечивается точность изделия. Они отлично подойдут для установки забора, так как в этом случае на них не будет оказываться серьезной нагрузки, но для строительства дома они непригодны из-за невысокой прочности.

Винтовые сваи, имеющие сварной наконечник, в свою очередь, делятся на несколько видов:

• для каменистого грунта – имея двойные лопасти, они создают надежное сцепление с грунтом. Использование их для строительства заборов нерационально, из-за отсутствия серьезных нагрузок на них;
• с наконечником открытого типа – подходит для любых грунтов;

с наконечником закрытого типа – также подойдет для грунта любого типа.

Литые винтовые сваи

Литая свая имеет винтовую конусовидную сторону. Их изготавливают с помощью литья по идеально точным моделям, в виде определенных форм. Именно с их помощью и создается монолитный наконечник с лопастями. Главное их преимущество – это высокая прочность при длительной эксплуатации, благодаря тому, что выполняются они полностью стальными.

Литые винтовые сваи различают по тому, для каких типов грунтов они предназначены. Они бывают:

• стандартными. Для обычных грунтов с крупными лопастями;
• для участков с высокими грунтовыми водами. Со средними лопастями, гарантирующими, что во время ввинчивания, грунт не будет разрыхляться;
• для вечномерзлых грунтов. С лопастями небольшого размера, которые облегчают работу по установке сваи и исключают риск перекоса.

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

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.

Плюсы от установки оцинкованных свай

Положительные стороны постройки домов на оцинкованных сваях, позволили быстро распространиться технологии в различных областях строительства во всем мире. К достоинствам установки фундамента винтового типа относятся моменты:

• Возведение возможно на любом грунте вне зависимости от климатической зоны, заболоченности почвы и наличия вечной мерзлоты.
• Не влияют грунтовые воды и сложный рельеф.
• Монтаж проводят в любой сезон, это позволяет глубина погружения, где всегда стабильная температура земли.
• Не подвергается воздействию морозного пучения при промерзании грунта.
• Короткий срок установки свай, при условии применения специальной техники и слаженной работы мастеров.
• Можно сразу строить коробку здания, не тратя времени на схватывание раствора, затвердение, просадки конструкции, как при заливке лент или железобетоне.
• Сваи можно ввинтить в грунт без технических средств собственными силами с помощью незамысловатых приспособлений.
• Для этого фундамента не нужны дополнительные работы, рытье котлована и обустройство опалубки.
• Конструкция не притягивает и не передает влагу на стены.
• Вместе с монтажом основания подводят инженерные коммуникации.
• Долгий срок эксплуатации с повторным применением после демонтажа.
• Строительство на склонах или рельефных поверхностях.

Основным достоинством служит ценовой фактор. Конструкции с ввинченными сваями стоят намного меньше бетонных оснований. Строители добиваются плюсов при соблюдении нормативных норм, качества материалов и местности.

Обустройство слива

При строительстве бани необходимо уделить особое внимание обустройству сливной системы. Неэффективный отвод влаги может спровоцировать преждевременное гниение деревянного пола, приведет к появлению плесени и неприятных запахов

Траншеи для трубопроводов нужно выкапывать еще до того, как сруб будет установлен на ростверк. Их необходимо подвести к зданию в тех точках, где будут располагаться трапы в моечном помещении, а также раковины и унитазы (если в бане будет обустраиваться отдельный санузел).

Траншеи должны иметь небольшой уклон, чтобы трубы располагались под углом и обеспечивали отвод влаги самотеком.

Как обустроить слив в бане на винтовых сваях, подскажет видео:

Срок службы

В идеальных условиях (грунт, не обладающий разрушительным воздействием на материал, отсутствие коррозии и т.д) опора способна прослужить до 300 лет, а при наличии оцинкованного слоя — до 800 лет.

Так утверждают производители и маркетологи, хотя никаких оснований для этого у них нет. С момента изобретения не прошло еще и 299 лет, поэтому относиться к подобным заявлениям всерьез нельзя. Идеальных условий не существует, а воздействия и обычная усталость металла никуда не делись.

Поэтому реальным сроком службы такого фундамента следует считать 50-75 лет, хотя возможны отклонения в ту или иную сторону.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Некоторые сооружения, которые были впервые построены на винтовых сваях их изобретателем Митчеллом, стоят и используются до сих пор.

Этапы установки ограждения

Монтаж забора на винтовых сваях начинается с разметки территории. Необязательно выравнивать поверхность земли, где такой забор будет устанавливаться. Время для проведения монтажных работ лучше выбрать летнее, но если по каким-либо причинам ограждение было решено установить зимой, то предварительно придется убрать снег. Также во время разметки нужно определить, в каком месте будут располагаться столбы. Для этого можно использовать небольшие деревянные колышки и веревку.

Следующий этап создания забора — установка самих свай. Сначала в земле закрепляется первая свая, при этом нужно обязательно с помощью строительного уровня тщательно следить за вертикальностью ее положения. Следует помнить: грунт может иметь наклон, а, следовательно, вертикальность столба и его перпендикулярность относительно плоскости земли — это разные вещи. Нужно, чтобы столб был расположен именно вертикально.

В первую очередь необходимо установить угловые столбы и только потом все остальные. Так можно добиться максимальной точности. Обычно для вкручивания в грунт не прибегают к помощи какой-либо специальной техники и делают все собственными руками. Впрочем, если хочется на монтаж забора потратить чуть меньше времени и физических усилий, можно использовать и специальное оборудование, взяв его, например, напрокат.

После установки первой сваи можно поочередно вкручивать все остальные, а затем наносить на поверхность всех установленных столбов вещество, предназначенное для защиты от коррозии. Верхушку свайной трубы нужно обязательно защитить от влаги. Для этого можно использовать битум или рубероид. Неплохой защитой также может стать и бетонный раствор, усиленный кусками арматуры.

Установив сваи и покрыв их антикоррозийным средством, можно приступать к созданию самого полотна. Для этого сначала монтируются горизонтальные направляющие, а затем выполняется обшивка досками, профилированным листом или другими материалами. Возможно, владелец участка захочет, чтобы полотно его забора было кирпичным, а может быть, он пожелает установить бетонные пролеты. Можно изготовить деревянный штакетник или натянуть сетку рабицу.

Способ создания направляющих рекомендуется выбирать исходя из длины установленных опор. Если их верхние концы возвышаются над поверхностью земли более чем на метр или почти на метр, то непосредственно к ним можно присоединять лаги. Причем делается это одним из двух методов: либо посредством металлических уголков и метизов, либо с помощью обычной сварки.

Если же высота меньше 50 см, то ее еще нельзя использовать в качестве опорного столба. Предварительно необходимо увеличить высоту, установив внутрь еще одну металлическую трубу. Разумеется, толщина этой трубы должна быть меньше, чем диаметр сваи.

Как различаются фундаментные сваи

Основное отличие в сваях — это метод изготовления лопасти наконечника, в зависимости от его вида различают плюсы и минусы винтовых свай. Существует 2 вида:

1. Сварной наконечник. Эконом-вариант сваи – труба с приваренной лопастью. Как правило, очень невысокого качества и малых диаметров.Существует вероятность неточной сварки, из-за чего при ввинчивании труда уйдет с вертикального уровня. При слабой сварке лопасть при бурении может оторваться. И вам повезет, если лопасть оторвется в процессе устройства фундамента. Хуже, когда некачественно приваренная лопасть отрывается спустя пару-тройку лет с момента начала эксплуатации дома. В этом случае сильно увеличивается нагрузка на соседние сваи и цельность конструкции ставиться под вопрос. Единственное достоинство-низкая цена.
2. Литая лопасть. Прочный конструктив бура, изготовленный методом точного литья в вакуумной среде из стали марок СТ-25, СТ-35. Отличаются идеальной геометрией бура и высокой несущей способностью (до 6 т). Ценник на литые сваи в среднем выше, чем на сварные на 25%, а риски повреждений гораздо ниже.Сваи с литым буром вкручиваются даже в грунт с каменными вкраплениями. И срок ответственной службы у таких оснований более века.

Выбирая сваи, обращайте внимание на качество трубы и ее покрытия

Также при выборе свай стоит обратить внимание на качество трубы. В идеале это оцинкованная труба с полимерно-порошковым покрытием

В идеале это оцинкованная труба с полимерно-порошковым покрытием.

А вот антикоррозийная обработка бура особого значения не имеет.

Во-первых, при вкручивании этот слой сотрется, а во-вторых, в почве мало свободного кислорода и процессы окисления идут медленно.

Существует вид сварных свай, не уступающий по своим характеристикам литым. Это сваи из толстостенной насосно-компрессорной (НКТ) трубы.

Толщина стенки трубы должна быть не менее 6,5 см

В процессе их производства применяются трубы со стенкой 6,5 – 7,5 мм, изготовленные для трубопроводов высокого давления и применяемые в газовой и нефтяной промышленности. Такие трубы предназначены для работы в агрессивной среде. Лопасти в таких сваях изготавливаются из конструкционной стали. Прочность бура при этом увеличивается на треть.

При этом следует заметить, что стоимость качественных винтовых свай зачастую находиться в одной плоскости с ЖБИ буронабивными. В таких ситуациях выбор винтового фундамента оправдан лишь ограничением по срокам, погодным условиям или сложными грунтами.

Основные плюсы свайно-винтового фундамента

Отдавая свое предпочтение тому или иному типу фундамента, наш выбор всегда основывается на его положительных качествах, поэтому давайте с них и начнем.

1. Стоимость фундаментаТочной цифры, на сколько свайно-винтовой фундамент обойдется дешевле, чем другие типы, на вскидку Вам никто не скажет, потому что необходимо учитывать множество факторов, начиная от глубины заложения, и заканчивая весом и размером самой постройки. Но, как показывает практика, выгода начинается от 20-40%, по сравнению со столбчатым и мелкозаглубленным ленточным фундаментом, а если сравнивать его с заглубленным ленточным или монолитной плитой, то здесь цена уже может отличаться в несколько раз, а в наше время — это огромный плюс.2. Легкость и удобство монтажаМонтаж свайно-винтового фундамента настолько прост, что его можно осуществить своими руками, без применения спецтехники и дорогостоящих инструментов, прибегнув лишь к помощи друзей или родственников.Как правило, достаточно 3 человек, чтобы без проблем осуществить монтаж.3. Очень быстрый монтаж винтовых свайЗначительный плюс винтовых свай, потому что в большинстве случаев, монтаж фундамента осуществляется за 1-2 дня. В то время, как другие типы фундамента, включающие в себя такие этапы, как копку, армирование, устройство опалубки и заливку бетона, займет гораздо больше времени, сил и средств.Но стоит помнить, что время монтажа полностью зависит от профессионализма работников, грунта и глубины заложения винтовых свай.4. Уклон на участке — не помеха для свайно-винтового фундаментаКаким бы ни был уклон на Вашем участке, он не будет проблемой для монтажа свайно-винтового фундамента. Большая разница в высоте (5-8 метров), может стать практически не преодолимой преградой для железобетонных типов фундамента, а свайно-винтовой – с этой задачей справиться.Тут стоит отметить, что другой тип фундамента, например ленточный, с этой задачей тоже может справиться, но это обойдеться Вам в несколько раз дороже.5. Чистый участок после заложения фундаментаВ процессе заложения фундамента, на участке не будет лишних отходов и грязи, таких как выкопанный грунт, пролитый бетон, следы от техники на газоне и т.д. Хоть и не такой значительный, но все же плюс.Закладывая фундамент на винтовых сваях, Вам не придется думать, куда деть лишний грунт, как очистить участок6. Монтаж в любое время годаВ отличие от бетонных и железобетонных фундаментов, устройство которых в зимний период предусматривает дополнительные затраты на прогрев бетона, противоморозные добавки и т.д., монтаж винтовых свай можно производить практически при любой температуре воздуха и без дополнительных затрат. Тем более, все знают, что строительство зимой гораздо дешевле.7. Теплый пол в домеОсобенность этого фундамента такова, что между грунтом и полом дома присутствует приличная прослойка воздуха, а как известно, воздух – хороший теплоизолятор. Таким образом, если сравнивать полы по грунту, и полы «висящие в воздухе», то теплее будут вторые, при одинаковых затратах. А это уже значительный плюс в пользу винтовых свай.8. Быстрая готовностьЕсли бетонные фундаменты предусматривают затвердевание в течение 28 суток, а также время для усадки, перед тем, как начнется монтаж стен, то свайно-винтовой фундамент, готов к расчетным нагрузкам сразу после монтажа.9. Простота наращивания фундаментаВ случае, когда Вам необходимо, по каким-либо причинам, после монтажа винтовых свай, немного изменить проект дома, планировку, или просто пристроить что-либо, нарастить свайно-винтовой фундамент не составит особого труда. Что не всегда возможно сделать без значительных затрат с другими видами фундаментов.10. Несложный ремонт фундаментаОт некачественных материалов, неправильного монтажа, да и вообще неквалифицированных специалистов – не застрахован никто. Так вот, если по какой-либо причине, винтовая свая лопнет, то ее легко будет заменить, даже если дом уже будет построен. А вот если лопнет ленточный или плитный фундамент, то ремонт обойдется Вам в очень большую сумму.11. Не тянет влагу из грунтаБлагодаря тому, что связь дома с грунтом осуществляется только через металлические сваи, влага, расположенная в земле, никаким образом не сможет проникнуть ни в стены, ни в пол Вашего дома.

Вот мы и рассмотрели все основные плюсы свайно-винтовых фундаментов. Как видно, их огромное количество, большинство из которых могут стать весомым аргументом в пользу винтовых свай при выборе фундамента под дом.