Винтовые сваи для фундамента — преимущества и недостатки

Все чаще при разговоре о постройке дома можно услышать, что из всех видов оснований делается выбор в пользу свайного. Так как Санкт-Петербург находится на территории с очень сложными грунтами то и к строительству самого главного в доме – фундаменту нужно подходить очень серьезно. При возведении не больших домов, каркасных домов, бань и пристроек идеально подойдет свайно-винтовой. Относительно бетонной ленты либо плиты он существенно дешевле и имеет ряд преимуществ.

Сфера применения

  • строительство фундамента на склонах;
  • устройство фундамента для частного дома (в строительстве может быть использован любой материал, а этажность здания не ограничена), а также бань, гаражей, хозяйственных построек;
  • усиление существующего фундамента (ремонт, восстановление старого, поврежденного);
  • промышленное строительство.

К сведению, только забивные ЖБ сваи можно использовать во всех климатических зонах.

Примечание. Забивные сваи не могут быть применены в грунтах, склонных к горизонтальным подвижкам. Это обусловлено тем, что в этом случае снижается устойчивость строения к опрокидыванию.

Все положительные свойства железобетонных забивных свай проявляется только при условии точного соблюдения нормативов (ГОСТ) при изготовлении и монтаже. В частности, следует изучить следующие нормативные положения:

Отдельно следует изучить рабочие чертежи, которые содержатся в документе «сваи забивные серия 1 10» – «Сваи забивные железобетонные». Здесь описаны все типовые конструктивные решения. Причем каждому типу свай посвящен отдельный выпуск.

Виды конструкций

Монолитные сваи, как правило, изготавливают прямоугольной или квадратной формы, размеры сечения от 20 до 40 см. Также производят и квадратные сваи, у которых есть полость с сечением 25×25 см или 30×30 см. Толщина стенок на самом узком месте у таких опор не должна быть меньше 40 мм.

Бетонная заливка укрепляется вдоль стальной арматурой, а на поперечном укреплении используют низкоуглеродистую проволоку толщиной не менее 5 мм.

к оглавлению ↑

Шпунтовые сваи

Этот вид железобетонных свай необходимо забить в грунт с большой силой помощью молота. Вокруг обычных опор после погружения образуется очень плотный слой земли, который препятствует забиванию других элементов фундамента рядом. Поэтому при их монтаже расстояние между ними должно быть не меньше, чем диаметр самого стержня.

Шпунтовые опоры по технологии необходимо забивать вплотную друг к другу, поэтому используются они крайне редко.

Когда шпунтовые стойки поднимаются на копер, нужно следить за тем, чтобы не возникал прогиб конструкций. Если это происходит, то используют подъемный механизм.

Шпунтовые железобетонные опоры погружают в грунт с помощью различных наголовников, которые идут в комплекте со сваепогружающими машинами. Также могут использоваться наголовники-уловители.

После того, как в грунт забивают шпунтовые сваи, приступают к погружению анкерных. По всей протяженности фундамента на шпунтовые сваи крепят пояс из швеллера, к которому устанавливают тяги, идущие от стержней-анкеров.

На устройстве тяги нужно предусмотреть винтовые приспособления, которые предназначены для равномерного натяжения анкеров под газобетон.

к оглавлению ↑

Что такое типичная винтовая свая?

По своей конструкции винтовая свая состоит из цельной металлической трубы с винтовой лопастью на одном конце для вкручивания сваи, а на другом конце — технологическое отверстие. На поверхность сваи нанесено антикоррозийное покрытие, которое используется в промышленности для покраски кораблей. Покрытие представляет собой смесь эмали и эпоксидной смолы. За счет этого свая, находясь в почве, оказывается полностью защищенной от коррозии и разъедания металла.

Стоит упомянуть, что качественно нанесенное покрытие способно гарантировать продолжительность эксплуатации такой сваи более 150 лет.

Достоинства винтовых свай

Винтовые сваи на фундамент обладают массой достоинств, отличающих сваи от прочих разновидностей фундамента:

  • Их можно одинаково успешно использовать на почвах любого типа и даже на воде. Исключение составляет скальный грунт.
  • Сваи практически не дают усадки, так как на них очень слабо действуют смещения грунта, замерзание почвы и пучинистость.
  • Экономия средств и трудозатрат. Отпадает необходимость проведения земельных работ, ведь сваи вкручиваются непосредственно в грунт. Наличие бетонного раствора, который стоит достаточно дорого, сводится к минимуму. Помимо этого, вся работа проводится очень быстро. Как видим, экономия получается всесторонняя.
  • Универсальность винтовых свай заключается в возможности использования их в качестве фундамента любых строений, даже весьма массивных.
  • Надежность. Металлические сваи считаются очень надежными опорами, выдерживающими значительный вес без деформаций.
  • Работа по установке свай может проводиться в любую погоду.
  • Свайный фундамент не нарушает рельеф на участке строительства.
  • Непосредственно после вкручивания свай сразу же можно приступать к возведению стен.
Читайте также:  Как сделать укрепление фундамента частного дома своими руками

Минусы винтовых свай для фундамента

Справедливости ради нельзя не упомянуть несколько отрицательных моментов, присущим сваям такого типа:

  • Винтовые стержни должны быть вкручены идеально ровно. Если допустить отклонение в вертикальной плоскости более 2 градусов, это может привести к неравномерной осадке строения, построенного на таком свайном основании.
  • Сваи невозможно использовать на скалистых почвах, так как они просто не войдут в грунт.
  • Для отсутствия усадки необходимо вворачивать сваи на глубину, превышающую зону замерзания почвы. Для некоторых северных районов этот показатель может превышать полтора метра. Это обязывает использовать очень длинные сваи, что увеличивает стоимость строительства.
  • Если сэкономить на антикоррозийной обработке свай, это сократит их эксплуатационный срок в разы.

Цена винтовых свай для фундамента

Можно утверждать, что стоимость фундамента из винтовых свай меньше стоимости бетонного фундамента в несколько раз. Ведь в работе практически не используется бетон, да и общее количество работ снижено до минимума. Учитывайте также экономию на транспортных услугах и отсутствие аренды строительной техники.

Стоимость свайного фундамента напрямую зависит от следующих факторов:

  1. Расчетная длина свай в зависимости от глубины замерзания почвы в данной местности.
  2. Толщина свай. Она определяется в зависимости от планируемой нагрузки здания с учетом снеговой нагрузки на строение. Считается, что нагрузка на одну сваю должна быть в пределах 7-27 тонн.
  3. Количество свай, используемых для обустройства фундамента.
  4. Удаленность места строительства.

Описание оснований на сваях

По конструктивному решению сваи представляют собой прочные столбы, забитые, вкрученные или вставленные в землю и опирающиеся на плотные слои грунта ниже точки промерзания. В верхней части все оголовки столбов связаны между собой горизонтальным ростверком, который служит для равномерного распределения весовой нагрузки от стен между ними.

По способу установки и исполнению различают три основных вида свай:

  • забивные;
  • винтовые;
  • буронабивные.

Они могут быть изготовлены из:

  • древесных стволов;
  • металлопроката;
  • не армированного бетона;
  • железобетона заводской формовки.

Стоит сразу сказать, что на сегодняшний день свайные опоры из дерева применяют очень редко и только для временных сооружений, эксплуатация которых рассчитана не более чем на 2-3 года.

Забивные сваи. Опоры этого типа изготавливают в заводских условиях из железобетона и забивают в землю при помощи специальной строительной техники (подробнее по теме можно почитать тут). Технология забивных свай применяется в многоэтажном строительстве и при возведении массивных больших зданий в частном.

В качестве ростверка в большинстве случаев применяется мелкозаглубленный фундамент. Забивные железобетонные опоры отличаются высоким уровнем надежности, но требуют самых больших затрат, связанных с высокой стоимостью материалов и привлечением специальной техники.

Винтовые сваи. Изготавливаются из стального трубного металлопроката. Представляют собой конструкцию из стальной трубы с заостренным концом, выше которого приварены винтовые лопасти. Винтовые опоры могут применяться на любых типах грунта, кроме заболоченных торфяников и с большим содержанием камня.

Буронабивные опоры. Для установки свайного основания этого типа выкапываются скважины расчетного диаметра на глубину промерзания грунта. В них насыпается песчано-щебневая подушка и устанавливается пустотелая опалубка из труб или свернутого листового материала. Внутри конструкции монтируется армирующий каркас и заливается бетонная смесь. После твердения бетона верхняя часть опор связывается бетонным ростверком.

Благодаря повышенной несущей способности, буронабивные опоры широко применяют для строительства одно и двухэтажных каменных зданий в частном строительстве. Отличная устойчивость конструкции позволяет осуществлять строительство на любых типах грунта.

Преимущества свайного фундамента

Начнем с достоинств, ведь именно они станут основой выбора любого заказчика. Говоря о положительных моментах, стоит выделить следующие плюсы свайного фундамента:

1. Универсальность. Основание на сваях подходит частникам и застройщикам капитального направления. Используя сваи, возводят торговые центры, многоэтажные дома, сооружения промышленных назначений.

Использовать эти фундаменты удобно потому, что они подходят для большинства видов грунта, с учетом глубины и диаметра сваи. Их допустимо применять на болотистой местности, и если вы решили поставить свой дом вблизи речки. Наличие свайной основы позволит сделать необходимую вентиляцию цокольного пространства.

2. Дешёвый вариант. Даже ленточная разновидность стоит больше, нежели оборудовать сваи. Сваи являются точечными заглублениями в землю, при выборе расчетного диаметра. Дешёвый он тем, что при помощи свай удобно выравнивать уровень горизонта над землёй.

Читайте также:  Как правильно рассчитать ленточный фундамент – конкретный пример

То есть, когда мы обустраиваем ленточный фундамент и поднимаем опалубку над землёй, мы заливаем все пространство бетоном до достижения необходимой высоты. Со сваями это сделать проще. Забурились в землю, установили обсадную трубу, выполнили заливку по уровню.

3. Высокая степень надежности. Если мы правильно сделали проект будущего дома, выяснили нагрузочные способности грунта и климатическую зону эксплуатации дома, а также учли все основные нюансы, то основание простоит долго. Оно не даст трещину и усадку, не деформируется под нагрузкой.

4. Высокая производительность во время работы. Практика показывает, что оборудовать свайный фундамент гораздо проще, быстрее и дешевле, нежели сделать любой другой вид. Процесс установки включает в себя минимум затрат с точки зрения привлекаемой рабочей силы, поскольку обустройство выполняется спецтехникой.

К работе привлекается ямобур, аренда которого доступна. Он, согласно предварительной разметке, бурит углубления нужного диаметра и глубины, которые затем армируются и заливаются качественным бетоном. Все это можно сделать в течение одного дня, что не скажешь даже о ленточной разновидности.

5. Можно делать самостоятельно. Вы всегда сможете выполнить работу сами, без спецтехники. Возьмите ручной бур расчетного диаметра, либо приобретите бензобур, чтобы выполнить работу эффективно. Нужен один человек и профессиональный инструмент. Это касается частного строительства. При капитальной застройке потребуется ямобур для значительного углубления в землю.

Сэкономленное время зависит от использования заводских элементов в качестве опалубки. Если в случае с ленточным основанием мы изготавливаем опалубку из щитов и досок, на что тратится большой период рабочего времени, то здесь бурят отверстие, в него опускают трубу из металла толщиной стенки до 3 мм, после чего ее заливают бетоном. Известны случаи, когда металл заменяют асбестом, что не является нарушением технологии. Как правило, трубы не демонтируют и навсегда оставляют в земле.

6. Меньше работы на перспективу. Если с ленточной основой по окончанию обустройства, предстоит засыпать в свободное пространство грунт, заливать стяжку, затем отделывать ее снаружи, то в случае со сваями, этого делать не нужно.

Сваи зачастую задействованы для установки на них не тяжелых нагрузок, таких как каркасные дома, строения из бруса и бревна. Как правило, здесь полы будут деревянными, поэтому засыпать грунт не придётся. Наличие проветриваемого пространства под домом, только снизит вероятность гниения дерева.

7. Нет ограничений по времени выполнения работы. То есть, вы можете обустраивать зимой. Будет нужна спецтехника, поскольку пройти вручную первые полтора метра мерзлого чернозема проблематично.

Единственный нюанс в том, что рекомендовано заливать бетон при температуре не менее минус 10 градусов по Цельсию. Главное, чтобы к вашему дому был удобный подъезд, и на момент выполнения работы была выполнена необходимая разметка.

8. Не влияет на внутреннюю планировку. Заливая сваи, вы лишь делаете основу для дома. То, что будет внутри, может быть распланировано уже после окончания основных этапов строительства.

В вопросах отделки изнутри и снаружи, дома на сваях не имеют ограничений. Разве что снаружи будет проблемно положить облицовочный кирпич. Последнее решается выбором свайно ленточной разновидности основания.

Дом на курьих ножках?

Свайный фундамент очень сложно укладывается в систему представлений российского человека об основании дома – каркасное строение на сваях в народе называют «картонным домиком на курьих ножках»… Ведь мы строим на века (чтобы внукам и правнукам досталось), с огромным запасом прочности (на всякий случай). И всем понятно, что бетон прочнее и долговечнее даже самой лучшей стали. Значит, выбор очевиден? Ан нет.

Экономические условия меняют национальный менталитет, заставляя порой решать проблемы с жильем здесь и сейчас, для себя, а не для будущих поколений. К примеру, стоимость петербургских квартир делает строительство дома в пригороде весьма выгодным предприятием, а технологии более дешевого строительства легких деревянных домов позволяют использовать свайный фундамент, что значительно сокращает бюджет стройки. И рассуждение о долговечности постройки теперь выглядит так: «На мой век хватит».

Итак, какие возможности у свайного фундамента для деревянных домов? Во-первых, его можно возводить на любом грунте (кроме скального); во-вторых, строительство не зависит от сезона; в-третьих, происходит очень быстро (за один-два дня); в-четвертых, недорого. Дополнительную экономию может дать замена бетонного ростверка на металлическую или деревянную обвязку. И заметьте, когда строительные работы и фасадная отделка будут завершены, никто никогда не догадается, на каком фундаменте стоит ваш деревянный дом.

Текст Ольги Ворониной

Плюсы и минусы

Стоит обратить внимание на свод плюсов и минусов забивных свай.

Плюсы

  • 1. Забивные сваи можно использовать практически на любой почве, исключая скальные породы.
  • 2. Сваи устойчивы к суровым климатическим условиям, эксплуатационный срок достигает 150 лет.
  • 3. Сваи хорошо выдерживают как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки на плавающих грунтах. Этой особенности способствует армирование;
  • 4. Строительство фундамента на забивных сваях проходит быстро. К примеру, свая длинной 3 метра, забивается за несколько минут.
  • 5. Почти ни каких земляных работ.
  • 6. Монтаж свай можно осуществлять круглогодично.

Минусы

  • 1. Установка свай невозможна без специальной техники.
  • 2. В доме на сваях сложно построить цокольный этаж или подземный гараж.

Расчет

Корректная калькуляция забивных жб свай для фундамента дает возможность сделать основание вашего строения устойчивым. Кроме правильного расчета количества жб свай, необходимо обратить внимание на глубину их установки, которая может иметь амплитуду от трех до десяти метров, а величина сечения должна составлять от 150 до 250 мм.

Для расчета основных показателей основания необходимо принять во внимание следующие факторы:

  • Вид грунта. Лучше всего обеспечить проведение геологического исследования, но возможно почерпнуть необходимую информацию из справочника.
  • Вес постройки. Его можно расчитать, учитывая количество материалов, используемых для строительства. Следует отдельно скалькулировать вес покрытия, перекрытий, бетонного ростверка и материалов для декора. К полученному результату следует приплюсовать вес обстановки внутри помещения (приблизительно 7-10 т).

Эту операцию следует проводить, не забывая о запасе прочности. В связи с этим полученную цифру нужно увеличить на треть. Допустим, строение весит 180 тонн. Длина ж/б сваи составляет 4 метра. Такая свая способна выдерживать в среднем нагрузку в 20 тонн (для суглинистых грунтов); из чего следует, что 9 свай обладают способностью надежно и пропорционально разделить полную нагрузку сооружения.

Когда нужно применять свайно-ленточный фундамент

Расходы на возведение таких фундаментов существенно больше по сравнению с ленточными или свайными основами, но некоторые особенности заливки позволили достичь высоких характеристик по качеству для основания строящегося объекта:

  • устройство ленточного фундамента с применением свай создает возможность минимизировать чувствительность ленты, устанавливаемой на пучинистых грунтах, к деформированиям. Если земля сильно увлажнена, фундаментное основание поможет перераспределить основную массу здания на плотные грунтовые слои, находящиеся на глубине полутора – двух метров;
  • ростверок свайной фундаментной основы в разы увеличит показатель жесткости основы, по этой причине конструкции используют под строящиеся из легких материалов объекты;
  • строительство свайно-ленточного фундамента обходится не очень дорого. Возводить такие основания лучше всего под каркасные и бревенчатые срубы, высота которых не превышает двух этажей.

Если почвенные составы песчаного или суглинистого типа, отличаются слабыми несущими возможностями, имеют уклон и высокий уровень грунтовых вод, устройство свайно-ленточного фундамента для жилого дома считается более правильным решением по показателю прочности и финансовым расходам.

Когда нужно применять свайно-ленточный фундамент
Когда нужно применять свайно-ленточный фундамент

Технология устройства свайных фундаментов

Технология сооружения таких фундаментов в общем виде содержит следующие этапы:

  • Подготовка стройплощадки.

    Она заключается в срезке плодородного грунта и выравнивании территории для движения сваепогружающей техники.

    Готовят площадку для складирования готовых свай или для их изготовления.

    Все действующие коммуникации под площадкой отмечаются ограждениями или переносятся за территорию свайного поля. Отводятся подземные воды и ливневые стоки.

  • Разметка мест погружения свай или свайного поля.

    Разметка ведется с использованием разметки главных осей сооружения, вынесенных за пределы фундамента на обноски. В нужные точки погружения забивают колышки в соответствии с проектом фундамента или свайного поля.

    Делается горизонтальная и вертикальная разметка.

  • Процесс погружения свай.

    Лебедкой свая подтягивается в зону сваебойного механизма, стрелой подъемника поднимается и устанавливается в точку погружения. Проверяется вертикальность или нужный угол захода в грунт и производится погружение выбранным способом.

  • Срезание оголовков свай, достигших заданного отказа, но не погруженных на заданную глубину. Отказ задается как величина погружения за минуту или за несколько десятков ударов.

    Если нужно срезать несколько оголовков, то это делают отбойным молотком, если с десятков – используют сваерезки. После разрушения бетона арматура срезается на определенной высоте с учетом запаса для связи с ростверком.

  • Строительство решетчатого ростверка или монолитной плиты.

    Изготавливается и монтируется опалубка под монолитный ростверк. Устанавливаются и увязываются каркасы балок на углах и стыках с внутренними несущими стенами. Контролируются зазоры для защитного слоя между опалубкой и стержнями каркаса, в т. ч. и снизу.

    Бетонный раствор нужно заливать сразу весь или частями. Но при заливке частями перерывы не должны быть более 2 – 3 часов. Вибрирование бетона обязательно. Укрывать необходимо зимой, а также жарким летом.

    Подробное ТТК на устройство свайного фундамента разрабатывается на конкретный объект строительства. Обычно это делается на больших стройках.