чем плох свайно винтовой фундамент
Фундамент на винтовых сваях: плюсы и минусы
Фундамент на винтовых сваях все шире применяется для возведения жилых частных домов и построек различного назначения. Использование опор, которые погружаются в грунт вращением, позволяет сократить сроки обустройство фундаментных оснований. Но винтовые сваи нельзя назвать универсальным решением – данный тип фундамента имеет ряд недостатков и ограничений в применении.
Особенности конструкции
Винтовая свая состоит из стальной трубы и лопасти, приваренной к ее нижнему концу – по конструкции это бур, способный эффективно ввинчиваться в грунт. Винтовой наконечник, оснащенный лопастью, является ключевым элементом сваи.
В ходе монтажа он выполняет функцию механизма, ответственного за погружение сваи, а затем служит опорой, передавая на грунт нагрузки от построенного сооружения. Одновременно с этим лопасти превращают сваю в подобие анкера, не давая ей сместиться вверх под воздействием подвижек грунта при морозном пучении.
В первую очередь это актуально при возведении небольших деревянных строений на глиноземных грунтах с высоким уровнем насыщения водой. Железобетонный фундамент, даже заложенный ниже уровня промерзания, будет выталкиваться наверх морозным пучением – воздействие в этом случае идет по касательной к конструкции сбоку. У легкой постройки не хватает массы, чтобы уравновесить воздействие.
Расширение опоры стальной сваи (лопасть) в нижней ее части располагается ниже уровня промерзания и надежно сцеплено с грунтом. Силы морозного пучения, воздействующие на само тело сваи, не могут ее вытолкнуть наверх. При этом стальная труба не деформируется, поскольку при касательном воздействии морозного пучения нагрузка составляет не более 0,2 МПа, а показатель предела прочности на растяжение у стали – от 330 МПа.
Сфера применения
Основная область использования винтовых свай – обустройство экономичных фундаментных оснований для построек хозяйственного назначения и частных деревянных домов, возведение ограждающих конструкций.
Маркировка изделий указывает на типоразмер винтовых свай. Первая цифра – диаметр ствола в миллиметрах, вторая – диаметр винтовой лопасти. При выборе типоразмера учитываются эксплуатационные нагрузки на фундамент:
Винтовая свая – несущий элемент фундаментного основания, ее главной функциональной частью является винт (наконечник с лопастью). От его параметров зависят эксплуатационные свойства фундамента. Производители предлагают винтовые сваи двух типов: со сварным или литым наконечником.
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.
Литой наконечник
Литые винты для свай изготавливаются только в производственных условиях, благодаря чему есть возможность отслеживать качество изделий. При этом применяется технология точного литья в вакууме, материалом изготовления служит высокопрочная сталь СТ-35, СТ-25. Готовые изделия проходят термообработку для повышения прочностных характеристик.
Цельнолитые наконечники по сравнению со сварными характеризуются:
Цельнолитой наконечник вставляется в нижнюю часть трубы и обваривается по окружности. Такая конструкция обладает высокой несущей способностью и может применяться для возведения тяжелых бревенчатых домов (при условии правильно выбранного диаметра сваи).
Стоимость опорного элемента с литым наконечником приблизительно на 25% превосходит стоимость сварных изделий. Если для строительства выбрать сваи из стальных труб с качественной оцинковкой и внешним антикоррозийным полимерным покрытием, опоры для фундамента способны прослужить порядка сотни лет.
Антикоррозийная обработка самому литому наконечнику не требуется – защитный слой с рабочей части стирается о грунт в процессе завинчивания. Толщины и качества лопасти хватает для того, чтобы процесс коррозии не влиял на надежность и долговечность конструкции.
Обратите внимание: изделия с литыми наконечниками выбирать следует очень внимательно. Нарушение технологии производства ведет к снижению качества изделий и их надежности – к примеру, для снижения себестоимости готовые наконечники не подвергают термообработке или используют металл низкого качества. Такое литье отличается хрупкостью и наконечник не способен выполнять свои функции. На рынке можно встретить и подделки под литье.
Приобретать винтовые сваи с литыми наконечниками рекомендуется напрямую у надежного производителя, проверив сертификаты на изделия. Чтобы гарантировать надежность фундамента, монтажные работы проводят с применением специализированной техники и в процессе контролируют силовой момент закрутки опорных элементов. Если установка свай производилась собственными силами, по окончании монтажных работ для каждого элемента проводится испытание давлением.
Сваи из НКТ
В отдельную категорию можно выделить винтовые сваи сварного типа, изготовленные из насосно-компрессорной трубы (НКТ). Для их изготовления применяется толстостенная труба (6,5-7,5 мм) из стали, устойчивой к коррозии. Сварная лопасть выполняется из высокопрочной конструкционной стали.
Строительство фундамента с использованием винтовых опор из НКТ по стоимости приближается к обустройству оснований на железобетонных буронабивных сваях. Однако существенным преимуществом является возможность выполнить фундаментные работы в короткие сроки, в том числе на сложных грунтах.
Разновидности фундаментных оснований
При помощи винтовых опор можно сооружать фундаментные основания нескольких типов:
Свайно-винтовой фундамент: плюсы и минусы
К преимуществам использования винтовых свай относятся:
Минусы свайно-винтового фундамента:
Заключение
Основная часть недостатков фундаментов данного типа связана с низким качеством или неправильным выбором винтовых свай. Качественные опорные элементы, выбранные с учетом нагрузок и характеристик грунта, способны служить десятки лет, о чем свидетельствует зарубежный опыт.
Если планируется построить жилой дом, не следует экономить на качестве винтовых свай для фундамента – это должны быть опоры с литым наконечником, толстым слоем оцинковки самой трубы и надежным полимерным внешним покрытием.
Мифы про винтовой свайный фундамент
И их эффективное разоблачение
В строительной сфере, как и в любой другой, складывается масса мифов, большинство из которых происходит из недостаточной осведомленности людей о материалах или технологиях. Иногда заблуждения проистекают из общения с неквалифицированными строителями — не секрет, что нарушение технологии может испортить даже самый замечательный материал. Сегодня поговорим о мифах, которые складываются вокруг винтового свайного фундамента.
На самом деле, корень всех этих проблем кроется в другом. Во-первых, сваи могут быть просто-напросто неправильно смонтированы. Во-вторых, проектировщик мог неверно рассчитать нагрузку и схему самого фундамента. И третья вероятная проблема — вы не стали заказывать геологию грунта, а сделали, понадеявшись на авось.
Винтовые сваи славятся среди обывателей тем, что якобы их монтаж легче легкого. Но на деле это не так. Есть несколько случаев, в которых дом на сваях окажется «золотым» в части трудозатрат и денег. И все эти случаи связаны с типом грунта.
Твердый грунт — тоже не панацея. Если он слишком прочный, то придется попотеть, чтобы завинтить сваю в землю — и молитесь, чтобы выдержал металл. Бывает и такое, что лопасти отламываются под воздействием грунта.
Некоторые недоверчивые «специалисты» отговаривают хозяев от домов на сваях — утверждают, что сталь в грунте непременно подвергнется коррозии, уже через десяток-другой лет их прочность уже не будет достаточной, и придется строить новый дом.
В действительности долговечность свай зависит от того, какой у вас на участке грунт (кислые почвы действительно могут быть более агрессивными, как и сильно засоленные). Но если мы имеем дело с большинством почв, встречающихся в Татарстане, то весь вопрос будет в том, как правильно выбрать марку стали, толщину сваи и насколько качественно обработана поверхность.
Если в вашем плане-графике срок установки фундамента установлен исходя из этого популярного утверждения — возьмите карандаш и срочно внесите правки. Нет, мы не говорим о том, что монтировать свайное основание под дом нужно неделю. В идеальных условиях сваи ввинчиваются действительно быстро, и под частный дом одного строительного дня хватит.
Поверьте, вы страшно удивитесь, если начнете изучать этот вопрос чуть глубже. Винтовые сваи — очень разные. В первую очередь, при выборе не наткнитесь на некачественную сварку (гаражное изготовление любых материалов — вообще бич строителей в России).
Стоит тщательно проверять и толщину стенок труб — тонкостенные трубы вам не друг, не товарищ и не брат. Иногда бывает так, что сама труба сварена из металла правильной толщины, а на лопастях производитель сэкономил и их сталь тоньше. Это тоже неправильно.
Это, конечно, не так, особенно в климатических условиях Татарстана. Летом работать на стройке, конечно же, удобнее — никто не мерзнет, все происходит быстро и даже в некотором роде приятно. Но и зима — вовсе не повод отказываться от «фундаментно-винтовых» работ. Разве что тридцатиградусные морозы или, скажем, сильный снегопад могут помешать это сделать — но наша зима, как правило, мягкая и позволит выбрать удобные дни.
Сначала на площадке убирают снег и открывают поверхность грунта. Это сделать легко (особенно если есть спецтехника). Приямок сваи придется сделать отбойником, а бетон засыпать сухим. Отдельно обратите внимание на то, что противоморозные добавки для бетона на самом деле не дают вам карт-бланш на заливку раствора в мороз. В этом вопросе есть множество нюансов, которые нужно будет изучать отдельно.
Теоретически, можно использовать тонкие сваи под легкие дома. Но есть нюансы. Разберемся в диаметрах винтовых свай из «тонкой группы».
Винтовые сваи диаметром 57 мм подходят под фундаменты беседок, теплиц. Хорошо они встанут под террасой, лестницей. Толщина 76 мм позволяет ставить на винтовые сваи не только вышеперечисленное, но и небольшой сарай, и невысокий профнастиловый забор (у высокого будет больше парусность, а значит, потребуется более крепкий фундамент). Сваи в 89 мм толщиной выглядят уже больше похожими на правду — они удержат и баню из бруса, и небольшой каркасный дом в один этаж. Но дом будет качаться на ветру, если грунт мягкий. Специалисты советуют использовать тонкие сваи под дом, только если речь идет, к примеру, о зоне крыльца или открытой веранды.
Плюсы и минусы фундамента на винтовых сваях + срок службы, инструкция по монтажу и отзывы владельцев
10.11.2018 10,696 Просмотров
Качество грунта оказывает большое влияние на выбор фундамента и всю технологию строительства в целом.
В России имеется большое количество проблемных регионов, где преобладают заболоченные, подтапливаемые или слабонесущие типы грунта.
Использование традиционного фундамента в подобных условиях недопустимо, но на помощь приходят свайные типы опорных конструкций.
Они обеспечивают контакт основания с плотными слоями грунта и позволяют строить массивные и тяжелые здания без опасений за их состояние.
Имеются и более легкие варианты свайных оснований, к которым относятся винтовые сваи.
Фундамент на винтовых сваях
Винтовые сваи представляют собой опорную конструкцию в виде системы погруженных в грунт металлических труб с приваренными в нижней части спиралевидными лопастями (ниже приведено фото). Они играют роль нарезки, подобной той, что делается на шурупах.
Заостренный конусный наконечник позволяет стволу легче входить в грунт, а лопасти выполняют функцию нарезки и параллельно являются опорными узлами.
Погруженная опора удерживается в неподвижном состоянии за счет силы трения между боковыми стенками трубы и грунтом, а также за счет нагрузки на лопасти. Установка производится по определенной схеме, образующей т.н. свайное поле, обеспечивающее равномерное распределение нагрузки по всем стволам.
После погружения верхние части подрезают, образуя ровную плоскость, и обвязывают несущим поясом — ростверком.
Он является опорной конструкцией для стен и равномерно передает нагрузку на систему свай.
Функции ростверка близки к работе ленточного фундамента, но опорой для него является не поверхность грунта, а верхние концы вертикальных стержней. Для усиления конструкции, полые трубы после установки заливают уплотненным бетоном, что делает их невосприимчивыми к возможным боковым нагрузкам.
Плюсы и минусы
К достоинствам винтовых свай относятся:
Недостатками являются:
Большинство недостатков часто замалчивается производителями, поэтому необходимо иметь полное представление о свойствах и качествах конструкции.
Виды опор
Рассмотрим, какие виды винтовых опор используются в современном строительстве:
По области применения
Использование этого типа фундамента ведется гораздо шире, чем это может показаться на первый взгляд.
Винтовые сваи успешно применяются в следующих областях:
Рост популярности этого типа основания значительно расширил область применения, и этот процесс еще не закончен.
Размеры
Используются стальные трубы разных диаметров. Наиболее распространены трубы 108 мм, этот размер обеспечивает достаточно высокую несущую способность при хорошем вхождении в грунт.
Общий диапазон диаметров труб находится в пределах 57-219 мм, но в некоторых случаях используются и более толстые опоры.
В частном домостроении трубы более 159 мм не используются из-за сложности погружения.
Длина труб также имеет много вариантов. Существуют типоразмеры от 1650 до 9000 мм, используемые в соответствующих условиях.
Количество лопастей
Существуют одно- и многолопастные конструкции. Однолопастные используются на относительно надежных грунтах.
Превышение нагрузки или реверс сваи при установке приводят к потере сцепления с грунтом.
Для ответственных построек на слабонесущих грунтах используют многолопастные сваи, которые демонстрируют большую устойчивость к возможным нагрузкам.
Кроме того, увеличение количества лопастей позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает погружение.
При этом, толщина стенок должна обеспечивать необходимую жесткость.
Наконечники
Наконечник принимает на себя нагрузку при погружении, что выдвигает довольно жесткие требования к его конструкции.
Существуют:
Материал изготовления
Используются разные марки стали — от обычной Ст 3, до более прочной Ст 20.
Для применения в сильноагрессивных грунтах с большими нагрузками и возможностью электростатической коррозии используются прочные марки стали 30 ХМА и 09Г2С.
Тип защитного покрытия
Наиболее эффективным покрытием считается нанесение слоя цинка. При этом, сам материал должен быть достаточно устойчивым к возникновению коррозии.
Полимерные материалы, нанесенные на сваи, стираются при погружении и свою задачу выполнить не могут.
Они необходимы только для защиты наружной части опор и требуют периодического обновления.
Многие инженеры предлагают свои варианты защиты, от мастик до нанесения слоя резины, но большого распространения эти методы пока не получили.
Какие наиболее оптимальны для использования в дачном строительстве?
Назвать оптимальный тип винтовых свай без анализа грунта или расчета веса дома невозможно.
Если исходить из специфики постройки, предполагающей создание относительно легкого дома с малым количеством этажей, то наиболее целесообразным вариантом будет применение однолопастных стволов диаметром от 57 до 108 мм в зависимости от типа и состояния грунта.
Более детальную информацию даст только обследование участка и расчет нагрузки, так как свая имеет определенный предел. Например, при диаметре 57 мм максимальная нагрузка составит 800 кг.
Для каких строений он необходим?
Винтовые сваи можно использовать для различных строений. Мировая практика показала способность этого типа фундамента успешно работать с массивными, тяжелыми и высокими зданиями и сооружениями.
Тем не менее, в России технология создания этого основания пока не отработана, поэтому обычно ограничиваются строительством вспомогательных или хозяйственных построек. Для жилых домов винтовые сваи используются неохотно и довольно редко.
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.
Является ли это капитальным фундаментом или нет?
Вкручивающиеся сваи способны нести очень тяжелые и массивные здания или сооружения. Поэтому их следует считать капитальным фундаментом по праву.
В этом вопросе возникает некий психологический дисбаланс, так как внешне они не выглядят надежной опорой, соответствующей термину «капитальный».
Тем не менее, основным признаком является допустимость использования при строительстве жилых домов.
Это позволяет обоснованно считать винтовые сваи капитальным типом основания.
Как правильно сделать выбор?
Выбор винтовых свай состоит из двух этапов:
Первый этап практически полностью выполняется во время проектирования дома. Поэтому говорить о нем нет смысла.
Второй этап обычно выполняют представители фирмы, с которой заключен договор.
Если по каким-либо причинам приходится выбирать самостоятельно, следует обратить внимание на следующие детали:
По этим критериям можно выбрать наиболее качественные изделия.
Сколько стоит такое основание
Рассмотрим стоимость винтового фундамента для небольшого дома 6 : 6 м. Оптимальная схема свайного поля состоит из 9 свай.
Тогда от владельца участка потребуется оплатить монтаж 9 штук (стоимость от 650 до 1100 руб/шт) и цену самих свай.
Она зависит от длины и диаметра — например, ВС-57 (диаметром 57 мм) длиной 3 метра стоит 1100 рублей с монтажом или 1200 без монтажа.
Если решено использовать ВС-108, то цена без монтажа (для 3-метрового ствола) составит 1150 руб с монтажом и 1350 без монтажа. Разница в стоимости покупки с монтажом и без призвана стимулировать заказ установки в данной фирме.
В результате, стоимость фундамента составит около 20000 рублей. Но в эту сумму не входит доставка и прочие накладные расходы, поэтому необходимо иметь некоторый резерв.
В других фирмах цены могут отличаться, это надо уточнять непосредственно на месте.
Краткая и общая схема монтажа
Порядок действий:
Рекомендуется производить монтаж с помощью спецмашин. Это позволяет обеспечить вертикаль и отсутствие раскачивания сваи при завинчивании, что способствует максимально плотному контакту с грунтом. Места сварки и поврежденные в процессе подкрашивают защитным антикоррозийным составом.
Отзывы
Рассмотрим мнения владельцев построек, установленных на винтовых сваях:
10 мифов о фундаменте на винтовых сваях
О свайно-винтовых фундаментах есть несколько мнений. Одни считают такой вариант идеально подходящим для сравнительно лёгких каркасных домов и срубов, другие подвергают критике, приводя свои аргументы. Давайте вместе разбираться с мифами, которые существуют о фундаментах на винтовых сваях.
Миф первый: свайно-винтовой фундамент — это ненадёжно
На самом деле, есть отзывы домовладельцев о том, что дом, построенный на винтовых сваях, шатается, раскачивается, а сами сваи начинают выпирать. Так что, ненадёжность — это вовсе не миф, а чистая правда? Не совсем. Если с домом, построенном на свайно-винтовом фундаменте, возникли проблемы, значит была нарушена технология строительства! Мы писали о том, каким должен быть оптимальный размер винтовых свай. Кроме того, причинами неустойчивости дома могут быть:
Если все технологии были соблюдены, расчёты сделаны точно, а монтаж провели профессионалы, никаких проблем со свайно-винтовым фундаментом не будет! В этом случае точно можно будет сказать, что ненадёжность такого основания — миф.
Миф второй: свайный фундамент можно возвести всего за день
Конечно, монтаж винтовых свай происходит намного быстрее, чем заливка бетонного фундамента. Однако нельзя сказать, что справиться можно всего за день! Это далеко не всегда так. Во-первых, профессионалы всегда проводят пробное бурение и пробное вкручивание. Это необходимо, чтобы выяснить особенности грунта. Он может оказаться слабонесущим, слишком твёрдым или каменистым. Наличие камней в почве серьёзно осложнит вкручивание винтовых свай, а в некоторых районах грунт может быть таким прочным, что даже металл не выдержит. Кроме того, иногда на участке нельзя использовать автобур и другую специальную технику. В таком случае сроки строительства фундамента тоже затягиваются.
Миф третий: винтовые сваи проржавеют уже через 10 лет, дом долго не простоит
Специалисты утверждают, что правильно выбранная винтовая свая прослужит не меньше 50 лет. Сроки эксплуатации зависят от следующих параметров:
В солончаке и кислых почвах металл ржавее быстрее. Кроме того, следует использовать для его защиты специальную краску, обеспечить антикоррозийное покрытие. Не стоит применять дешёвые составы.
Миф четвёртый: во время монтажа у сваи могут отломаться лопасти, из-за чего она просядет
Такое может случиться только в двух случаях — были выбраны изначально некачественные винтовые сваи и нарушена технология монтажа. Если грунт прочный, каменистый, а монтаж проводился жёстко, то, конечно, сломать лопасти можно. Однако, если выбрать качественные сваи и делать всё по правилам — проблем не будет.
Миф пятый: монтировать свайно-винтовой фундамент можно только в тёплое время года
Неправда! Зимой грунт, конечно, промерзает, но небольшой верхний слой можно убрать с помощью отбойника и спокойно заниматься монтажом свай. Специалисты утверждают, что зимой зачастую даже легче работать, да и на участке не мешают никакие грядки с картошкой. Что касается заливки бетона при минусовых температурах, мы посвятили этой теме отдельную статью.
Миф шестой: винтовые сваи — новая технология, пока не проверенная временем
На деле свайное фундаментостроение известно ещё с древних времён. Правда, тогда сваи забивали в грунт. В 1833 году ирландский инженер-строитель Александр Митчелл запатентовал устройство, получившее название «винтовая свая». В отличие от обычной сваи винтовые вкручиваются в почву. Изначально такие сваи использовались для строительства причалов и маяков, затем область применения заметно расширилась.
В России винтовые сваи известны с начала прошлого века, в частности, широко применялись в области военного строительства, в условиях вечной мерзлоты. То есть ни о какой новинке речь не идёт! Исследования в сфере применения винтовых свай проводились не раз, в том числе в СССР, преимущества данной технологии были доказаны специалистами. Правда, в российском малоэтажном жилом строительстве винтовые сваи начали использоваться позже, ранее они считались прерогативой возведения промышленных и военных объектов.
Миф седьмой: все винтовые сваи одинаковы, отличаются лишь ценой
Абсолютно неверно. Отличаются сваи не только качеством, размерами, толщиной металла, наличием защиты от коррозии, но и сферой использования. Например, есть сваи, созданные специально для пучинистых, обводнённых или вечномёрзлых грунтов. Кроме того, они могут быть литыми и сварными. Так что выбирать следует, исходя из ваших потребностей, желательно, посоветовавшись со специалистами.
Миф восьмой: вкручивать винтовые сваи можно без приямка
Профессионалы считают это нарушением технологии монтажа, рекомендуя небольшой приямок делать обязательно. Связано это с тем, что верхний слой почвы обычно самый неплотный, а лопасти сваи на первом этапе разрыхляют грунт, пока не достигнут более плотных слоёв. Зачастую без приямка и вовсе невозможно вкрутить лопастную сваю. Кроме того, в приямок можно залить бетон для усиления конструкции.
Миф девятый: винтовые сваи идеально подходят для строительства дома на склоне
Да, такой вариант встречается достаточно часто. Однако дом на склоне может стоять и на других типах фундамента, перед выбором основания важно провести геологические изыскания. Свайный фундамент может оказаться в этом случае наиболее простым выбором, но отнюдь не идеальным.
Миф десятый: пол в дом на свайно-винтовом фундаменте будет холодным
Связан этот миф с тем, что под домом, стоящим на сваях, будет гулять холодный воздух. Однако, если пол надёжно утеплить, то проблема легко решается. А вентиляция, между прочим, не позволит полам начать гнить.