Фундамент на винтовых сваях минусы и плюсы: виды и принципы расчета

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.

Как правильно выбрать подходящие сваи для фундамента

Правильный выбор свай основывается на следующих факторах:

1. Цене.
2. Скорости монтажа.
3. Надежности и долговечности.

Учитывая все достоинства и недостатки приведенных выше оснований по обустройству, взвесив все «за» и «против», нужно сделать свой оптимальный выбор.

В частном малоэтажном строительстве в последнее время чаще применяют винтовые сваи.

Помимо того, что винтовые сваи идут на обустройство традиционных ростверков, некоторые их виды идут на усиление плитных, а также и ленточных оснований.

Трубчатые конструкции с приваренными или же литыми наконечниками дают возможность осуществлять строительство там, где это сделать весьма затруднительно:

• На болоте.
• На воде.
• На косогоре.

И все это без планировки участка под застройку. Сама суть технологии в том, чтобы сделать минимальной касательную нагрузку на такую опору.

Оптимальная конструкция сваи для строительства малоэтажного:

1. Корпус. Бесшовная труба со стенкой в 4-4,5 миллиметра из стали Ст3. Больший ресурс у конструкции из стали 30ХМА – стенка в данном случае – от 6 до 10 миллиметров.
2. Лопасти. Они приварены к корпусу или же выполнены в виде функционально законченного наконечника – литого или сварного, который также приваривают к корпусу.

Какой бы не была конструкция – она многофункциональна. Выбор же винтовой опоры следует базировать исходя из СНиП – строительных норм и правил (последняя редакция от 2011 г.)

Типы опор:

• Узколопастные. По сути, это аналог того же самореза, то есть, многовитковая опора. Наконечник литой, приварен к корпусу сваркой. Применяется для плотных пород почвы и вечной мерзлоты.
• Широколопастные. Для легких строений.
• Многолопастные. Для лучшего упора. Они предназначены для трехуровневых построек с мансардой.

Большинство индивидуальных застройщиков даже и не подозревают, каков спектр применения этих опор:

1. Бани.
2. Коттеджи.
3. Заборы.
4. Беседки.
5. Теплицы.
6. Рекламные конструкции.
7. Столбы ЛЭП.
8. Временные постройки. Здесь присутствует возможность демонтажа и переноса на другое место.
9. Заборы.
10. Мосты и причалы.

Здесь приведен далеко не полный перечень, где можно использовать винтовые опоры.

Окончательный и правильный выбор осуществляется с помощью детальных инструкций СНиП.

Для того чтобы увеличить надежность и долговечность винтовой сваи нужно нанести на нее специальное антикоррозийное покрытие.

Из самых существенных недостатков стоит выделить следующий: необходимость обустройства фальш-цоколя и тщательная изоляция коммуникаций под домом.

Достоинства же явно перевешивают недостатки, и кроме приведенных выше плюсов нужно добавить следующие:

• Быстрая сдача объекта.
• Малый объем земляных работ.
• Пригодность под застройку любого участка земли.
• Ремонтопригодность.
• Всесезонность застройки.

Правильное расстояние между опорами при проектировании – залог многолетней эксплуатации такого основания.

Кроме того стоит уделять особое внимание качеству изделий – экономичные технологии не придадут надежности конструкции

Фундамент на сваях. Строительство

Возведение свайного фундамента при наличии проекта выполняется в строгой последовательности, в противном случае конструкция будет малонадежна:

• сначала проводится разметка строительной площадки с точной ориентацией по сторонам света;
• далее проводится разметка непосредственно для свай, например, для каркасного строения достаточным будет свайный фундамент по периметру, при этом расстояние между опорами рекомендуется в 1,2 метра;
• установка свай в точно определенном для них месте по выбранной технологии, например, для винтовой опоры лучше использовать рубероидную гильзу, которая будет исполнять функцию задержания при промерзании и роль смазки при монтаже;
• для установки понадобиться спецтехника или оборудование, согласно выбранной технологии;
• при необходимости бетонирования свай, нужно приготовить раствор в бетономешалке и залить его в основание;
• после застывания бетонной смеси обустраивается ростверк.

Виды свай, используемых для фундаментов

Для того чтобы построить дом на опорах винтового типа, можно использовать следующие виды свай:

• оснащенные сварным наконечником. Применяются при возведении жилых объектов и частных зданий;
• имеющие литую насадку. Используются для тяжелых сооружений промышленного назначения;
• оборудованные двухлопастной рабочей частью. Предназначены для постройки массивных объектов;
• усиленные, характеризующиеся повышенной способностью воспринимать действующие нагрузки. Востребованы при возведении ответственных конструкций.

Для обеспечения прочности возводимого на свайном фундаменте здания, необходимо учитывать особенности опор, знать их плюсы и минусы.

Заглубление

В строительстве свайно-ленточного фундамента применяют такие технологии:

1. С высоким ростверком, когда лента находится выше уровня участка – применяется в болотистых местах, а также на грунтах с сильной степенью пучения.
2. Незаглубленное (мелкзаглубленное) основание – строительство ленты ведется от нулевой точки. Подходит для возведения бань, гаражей, заборов и других легковесных конструкций.
3. Свайный фундамент с заглубленным ростверком – лента опускается в землю на глубину 0,4 – 0,5 м. Используется в строительстве одно- и двухэтажных жилых домов из пеноблоков, дерева и других не тяжелых конструкций.

Особенности ленточного фундамента

Ленточный фундамент в своей структуре имеет два подвида

Ленточный фундамент в своей структуре имеет два подвида:

• Сборный;
• Монолитный.

Единственная их отличительность друг от друга – это способ устройства.

Совместимость с грунтами

Для сборного основания характерными видами есть пучинистые и насыщенные водой грунты

Данный фундамент может функционировать, находясь на таких грунтах:

• Для сборного основания характерными видами есть пучинистые и насыщенные водой грунты;
• Монолитные конструкции устанавливаются в основном на почти всех видах грунта;

Не совместим данный фундамент только с органическими грунтами.

Плюсы ленточного основания

Плюсы, данного фундамента такие, он универсальный, может функционировать со всеми постройками

Плюсы,  данного фундамента такие:

• Он универсальный, может функционировать со всеми постройками;
• Простота монтажа монолитного вида;
• Герметичность;
• Сборный вид отлично подходит для проекта дома, где имеется подвал или цоколь.

Минусы фундамента с лентами

Как показывают отзывы жителей, такой фундамент предполагает большие денежные траты

Как показывают отзывы жителей, такой фундамент имеет следующие минусы:

• Большие денежные траты;
• Массивность конструкции;
• Трудимый процесс.

Расчет и проектирование свайно-винтового фундамента

Точный расчет винтового фундамента выполняет конструкторское бюро. Этот этап входит в список обязательных работ при подготовке проектно-технической документации на возведение здания. При этом учитываются несколько показателей:

• определяют тип почвы — эта характеристика влияет на выбор свай и прочность фундамента;
• глубина промерзания — к этому показателю добавляют 20-25 см;
• глубина пролегания грунтовых вод;
• проводится расчет несущей способности 1 сваи;
• определяют вес готового здания с учетом строительных материалов.

Расчет и проектирование фундамента выполняет конструкторское бюро.

Оценка несущей способности

Для каждой сваи указывается ее несущая способность. Так, для опоры диаметром 108 мм этот показатель достигает 5-9 т. Ориентироваться только на эти характеристики не следует, т. к. диапазон составляет 4 т.

На это значение влияет и несущая способность почвы, которая изменяется в зависимости от ее типа. Определить вид грунта для дальнейших подсчетов можно 3 способами:

1. Геологическими изыскательскими работами. В ходе их проведения эксперты пробуривают на участке скважину, берут образцы земли и изучают их. Этот способ дает максимально точные результаты и имеет минимальный поправочный коэффициент — 1,2. Минусом этого варианта является высокая стоимость.
2. Вкручиванием пробной сваи. Во время установки опоры проверяют крутящий момент. Поправочный коэффициент в этом случае немного выше — 1,25. Недостаток этого метода заключается в необходимости привлечения специалистов.
3. Бурением скважины своими силами. После достижения нужной глубины из отверстия извлекают грунт и классифицируют его. Поправочный коэффициент достигает 1,6-1,7, однако финансовые затраты минимальные.

Оценка нагрузок

Под нагрузкой принято понимать вес готового строения вместе с мебелью и снежным покровом на крыше в зимнее время. Расчет лучше поручить опытным специалистам, однако приблизительные данные можно вычислить самостоятельно.

Для расчета потребуется несколько показателей:

1. Площадь стен (внешних и внутренних) и материал.
2. Площадь междуэтажных перекрытий и материал, из которого они изготовлены.
3. Площадь крыши и разновидность кровельного материала.
4. Вес ростверка. Его рекомендуют учитывать только в том случае, если сваи обвязываются железобетонной конструкцией. При использовании деревянного бруса такой ростверк можно не учитывать.

Число свай

Чтобы рассчитать количество опор, суммарное значение нагрузки при строительстве делят на возможную нагрузку 1 сваи. Если полученное число дробное, то его округляют в большую сторону. Например, результат 14,7 будет округлен до 15. Количество опор, полученное в результате расчета по формуле, является минимальным, но не окончательным. Некоторые корректировки вносят с учетом проекта здания

При этом важно учитывать план постройки и материал, используемый для строительства:

1. Шаг 3000 мм при установке опор применяют, если дом будет из бруса, бревен или построен по каркасной технологии.
2. Шаг 2000 мм рекомендуется для более тяжелых конструкций, например, дома из шлако-, газо- или пенобетона.
3. Шаг 3000-3500 используют при возведении легких ограждений.

При расстановке свай важно соблюдать несколько требований:

1. Опоры должны быть по углам дома и в местах, где несущие стены примыкают к внешним или пересекаются между собой.
2. В местах прохождения капитальных и наружных стен опоры должны располагаться на равном друг от друга расстоянии. Шаг рассчитывают с учетом строительных материалов.
3. Пристройки к дому должны иметь отдельный фундамент, не связанный с опорой дома. В целях экономии можно использовать сваи меньшего диаметра.
4. Если в доме будет камин, печь или котел, то в этом месте устанавливают 2 дополнительные опоры.

Чтобы рассчитать количество опор, вычисляют нагрузку на одну сваю.

Этапы строительства и установки винтового фундамента

Технология обустройства такого основания проста и не требует рытья траншей. Пошагово:

1. Начинают работы с разметки земельного участка, устанавливая колышки по периметру – это будут места для ввинчивания опор.
2. Далее, натягивают шнур между ними – это контур будущего основания дома.
3. Далее вынимается грунт на 10-15 сантиметров под каждую опору, исходя из диаметра лопастей.
4. По разметке нужно ввинтить опоры в грунт. Для этой цели в верхней части сваи выполнены отверстия – в них вставляют лом или трубы (зависит от диаметра свай), они и будут рычагами для закручивания.
5. Свая должна вкручиваться строго перпендикулярно поверхности грунта. Полностью свая не вворачивается – остается некоторый запас.
6. Опоры делают одинаковыми по длине – излишки срезают болгаркой.

Во время работ очень важно проконтролировать перпендикулярность с помощью уровня. После выполненных действий опору обязательно заполняют бетоном для исключения попадания внутрь влаги, увеличения прочности изделия и жесткости всей конструкции

После выполненных действий опору обязательно заполняют бетоном для исключения попадания внутрь влаги, увеличения прочности изделия и жесткости всей конструкции.

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.

Монтаж свайно-винтового фундамента своими руками

Установка свайно-винтового фундамента выполняется в несколько этапов:

1. Разметка участка.
2. Погружение и выравнивание свай.
3. Заливка бетоном.
4. Обвязка ростверком.

Разметка СВФ не представляет особых затруднений – поскольку земляные работы отсутствуют, достаточно наметить оси стен, перегородок и дополнительных конструкций либо оборудования. Это выполняется путем установки колышков немного дальше углов будущего строения, между которыми натягиваются шнуры. Можно использовать 2 колышка с горизонтальной перемычкой и между ними натянуть две нити по наружным размерам свай.

Остальные этапы нуждаются в более тщательном рассмотрении.

Вкручивание свай и их выравнивание относительно горизонтальной плоскости

Технология ввинчивания свай не зависит от разновидности лопастей, наконечников и особенностей грунта:

• Подготовка направляющих приямков – для этого можно использовать ручной или мотобур. Скважины делаются на глубину до 0,5-0,7 м и диаметром немного меньше, чем лопасти. Это позволяют более точно позиционировать трубы и облегчить их вкручивания в грунт.
• Ввинчивание – в специальные отверстия в сваях продевается лом или длинная толстостенная труба подходящего диаметра и силами 2-х рабочих выполняется их вкручивание в грунт путем передвижения по кругу. Третий человек в это время контролирует вертикальный уровень сваи с помощью строительного уровня.

Погружение может осуществляться и механическим способом, но для этого требуется специальное оборудование.

Технология устройства свайно-винтового фундамента предполагает необходимость обвязки свай ростверком (деревянными, металлическими или бетонными балками), который будет устанавливаться на оголовках. Поэтому все выступающие над поверхностью земли свайные опоры должны находиться в единой горизонтальной плоскости.

Выравнивание свай осуществляется следующим образом:

• Разметка единого горизонтального уровня на всех трубах – для этого можно использовать лазерный или водяной уровень.
• Обрезка трубы по разметке – выполняется с помощью болгарки.

Подробная инструкция по монтажу свайно-винтового основания рассмотрена в следующем видео:

Заливка бетоном

Эксперты настоятельно рекомендуют выполнять монтаж свайно-винтового фундамента с заливкой полостей труб бетоном. Это обусловлено склонностью труб к образованию конденсата на внутренних поверхностях даже при условии абсолютно герметичной приварки оголовков. А заполнение полости бетоном позволяет предупредить этот эффект и увеличить пространственную жесткость конструкции.

Обвязка свай ростверком

Как правило, ростверк сооружается на высоте 0,5-0,7 м от поверхности земли. Для этого могут применяться деревянные и металлические балки. Также обвязка может быть выполнена путем заливки монолитной железобетонной ленты.

Технология обвязки свай разными материалами:

Как видите, сделать винтовой фундамент своими руками вполне реально и для этого необязательно привлекать бригаду строителей и нанимать спецтехнику. Главное здесь – правильно определить глубину залегания плотных несущих пластов, шаг установки свай и их количество.

Технология возведения

1. К свае, за выступающее в верхней части металлическое «ухо», крепят трос и поднимают ее с помощью лебедки.
2. Столб помещается в погружную установку (в отверстие в нижней части молота).
3. Молот начинает забивать столб. После нескольких ударов, сваебойная машина останавливается, мастер производит замер с помощью уровня, чтобы выяснить, не произошло ли отклонения от вертикали.
4. Если наблюдается уход сваи в сторону, она извлекается при помощи все той же лебедки, причина отклонения устраняется (обычно это камень или более плотная часть грунта, которая подкапывается) и производится повторная попытка погружения.
5. Также направление движения столба может быть откорректировано сваебойной машиной, которая способна изменять свое положение, подтянув погружаемый столб в нужную сторону.

Стоимость строительства

Ниже приведены среднерыночные цены на строительство свайно-набивного фундамента при ручной закладке, а также стоимость услуги от застройщика под ключ.

Представленные цифры являются ознакомительными, поскольку на практике статьи расходов будут меняться в зависимости от исходных условий в каждом конкретном случае.

Типовые размеры свайного поля, м	Стоимость строительства своими руками, руб.	Цена за услуги под ключ от застройщиков, руб.
Ø 150–200 мм, глубина=1,5 м	Ø 200–300 мм, глубина=2 м	Ø 150–200 мм, глубина=1,5 м	Ø 200–300 мм, глубина=2 м
3 на 3	25500	28000	42500	46700
4 на 4	26100	28700	43500	47800
5 на 5	36900	40550	61500	67600
6 на 6	37500	41250	62500	68700
7 на 7	48300	53100	80500	88500
8 на 8	48900	53750	81500	89600
9 на 9	59100	65000	98500	108300
10 на 10	59700	65650	99500	109400
11 на 11	70500	77550	117500	129200
12 на 12	71100	78200	118500	130300

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент представляет собой вертикальные опоры, утопленные в грунт. Материал свай бывает разным:

• Железобетон.
• Металл.

Как правило, в верхней части, сваи связывают между собой либо монолитной плитой, либо так называемым ростверком. Верх конструкции и будет основанием для будущих стен.

Сваи могут забиваться в грунт, закручиваться или помещаются внутрь предварительно просверленных в земле отверстий.

Такие опоры – прекрасная замена фундаменту ленточному – более дорогому и трудоемкому варианту. Свайный же фундамент куда равномернее распределяет нагрузку, и если таковой обустроить правильно, то неравномерной усадки в этом случае не будет. В отличие от его ленточного «собрата», где такие явления как растрескивания, вместе с нежелательной неравномерной усадкой – обычное дело.

Кроме того, свайные фундаменты порою единственный вариант для будущего строительства из-за сложного или же подвижного грунта. Более того, сваи еще и укрепляют грунт, исключают его подвижки и лучше держат вес дома (постройки).