Достоинства и недостатки, этапы возведения свайного фундамента для каркасного дома

Плюсы и минусы свайного фундамента и винтовых свай

Ниже постараемся выделить явные плюсы винтовых свай. Конечно, любой выбор в пользу того или иного способа установки фундамента зависит больше от тех условий, которые имеют место быть именно на вашем участке. Но мы решили выделить общие плюсы, которые помогут вам сделать выбор исходя из ваших индивидуальных условий. И так, к преимуществам винтовых свай можно отнести:

• Быстрота монтажа.
• Винтовые сваи можно устанавливать вручную. Этот факт позволяет возводить такой фундамент рядом с уже готовыми постройками.
• Цена. Винтовые сваи стоят гораздо меньше, нежели другие типы фундаментов.
• Винтовые сваи можно использовать повторно. Если возникнет необходимость, такие сваи могут быть извлечены и вновь использованы в другом месте.
• Большим плюсом является то, что для установки винтовых свай не нужны земельные работы.
• Винтовые сваи позволяют производить строительство на участках, где есть склоны или складки рельефа.
• Также важным плюсом является то, что при установке можно не задействовать сложную технику, что облегчает процесс установки и делает его дешевле.

Плюсы винтовых свай

Минусы свайного фундамента и винтовых свай в частности мы приводим ниже. Минусы связаны скорее не самой конструкцией, а с условиями в которых недопустимо использовать такой тип фундамента. Вот что туда относится:

• На сваях может появиться коррозия, так как условия эксплуатации способствует этому.
• В регионах, где наблюдается высокая сейсмическая активность применение винтовых свай запрещено.
• Нельзя погружать в каменистый грунт.
• Если вы планируете устанавливать винтовые сваи на рыхлых и слабонесущих грунтах, которые не образуют приемлемой боковой поддержки свай, то в обязательном порядке требуется дополнительное изучение, что бы определить достаточную глубину погружения винтовых свай.

Часто, как это бывает, многие недостатки винтовых свай намеренно замалчиваются производителями. В связи с этим, при выборе свайного типа фундамента, вам необходимо самому разбираться в особенностях конструкции или иметь доверенного человека, который в этом разбирается. А самое главное, иметь представление о свойствах таких свай. Чтобы выбрать самый подходящий и качественный вариант винтовых свай.

Конструкция винтовых свай

Какими они бывают

Винтовые сваи различаются между собой по довольно большому числу параметров. Это может быть и длина, и вес. Но всё же главную роль играет тип крепления лопастей и диаметр.

По типу крепления лопастей они делятся на:

1. C литым наконечником. Такие наконечники делают на производстве, применяя метод точного литья в вакуумной среде из стали наиболее прочных марок. Толщина такого наконечника может достигать 13 мм для изделия диаметром 300 мм. Он вставляется в конец трубы и обваривается;

2. Из оцинкованной трубы с таким же наконечником. Такое изделие отличается повышенной стойкостью к коррозии;

3. Со сварным наконечником. В отличие от литого, этот тип отличается простотой изготовления — просто к его концу приваривается острая буровая лопасть. Её толщина достигает всего 5 мм для диаметра сваи в 300 мм.

Естественно, наиболее надёжным считаются сваи с литой лопастью, особенно изготовленные из оцинкованной трубы. Выше и их несущая способность, которая может достигать шести тонн. Но они меньше подходят для потребителей с ограниченным бюджетом, поскольку их стоимость на четверть выше сварных.

Сама по себе их теоретическая надёжность не является гарантией качества на практике. Относительная сложность, которую имеет технология, необходимость делать точный расчёт, повышает опасность наткнуться на халтуру. Потребителю стоит проверять сертификаты и другие документы на литые наконечники.

Сварные винтовые сваи, в свою очередь, менее надёжны, но и заметно дешевле. Но дешевизна тут достигается использованием менее качественных материалов. А бывает, и менее качественной работой. Строители рискуют тем, что лопасть оторвётся и вырастет нагрузка на соседние сваи, дом просядет.

Изначально эти трубы применяются в нефте-газовой промышленности.

Существует довольно большое разнообразие диаметров свай. Всё зависит от того, для каких целей они будут применяться. Чем тяжелее постройка, тем больше должен быть диаметр. На сегодняшний день самыми популярными являются такие сваи:

1. Диаметром 57 мм;
2. 89 мм;
3. 108 мм;
4. 133 мм;
5. 300 мм.

Наиболее тонкие делают в большинстве случаев сварными и ставят для заборов. Сваи же от 89 мм популярны в домостроении. Средняя несущая способность свай варьируется в зависимости от диаметра и толщины стенок трубы в пределах 4–7 тонн. Этого вполне достаточно для абсолютного большинства проектов частных жилых домов, в том числе и возводимых на сложных почвах.

Конечно, не стоит рисковать и возводить капитальный дом на фундаменте из 89-миллиметровых свай, лучше начинать со 108-миллиметровых, если дом из бруса или бревна и имеет небольшие размеры. Для домов из тяжёлых брёвен или пеноблоков уже вполне подходят сваи в 133 мм.

Маркировка свай по диаметру обычно выглядит так: СВ:133х350, где буквы обозначают, что это «свая винтовая», первые цифры — диаметр в миллиметрах, а последние — диаметр лопастей.

Оголовки

Другой важной частью конструкции являются оголовки. Их главное предназначение — работать как опора для плит или балок дома

Их устанавливают не всегда (например, в них нет необходимости, если дом строится из пенобетона), но когда они нужны, то их установка обязательна.

Оголовки делятся на несколько категорий. Во-первых, они бывают:

1. Съёмными;
2. Приваренными.

Первый вариант используется при наиболее распространённом, ручном, вкручивании свай. Последние вкручиваются на глубину промерзания грунта, после чего их концы срезаются, так, чтобы они были на одной высоте. После этого одевают изделие.

Что касается приваренных оголовков, то их основных применением являются винтовые сваи, вкручиваемые ямобуром. Главным преимуществом такого способа крепления является то, что внутрь сваи не попадают её главные враги — влага и воздух, что снижает уровень коррозионности.

Также оголовки бывают в зависимости от формы:

1. П-образными;
2. Т-образными.

Разную форму используют для укладки на них разных типов перекрытий. П-образные оголовки служат как опора для балок и только для них, в то время как Т-образные применяются как для балочного, так и для плиточного ростверка. Верхняя часть оголовка может быть в виде круга, квадрата или любой другой фигуры.

Что касается размеров, то они полностью зависят от диаметра сваи и удельного веса конструкции, которая будет опираться на оголовок. Их делают так, чтобы внутренний диаметр несколько превышал размер сваи. Оголовки также бывают простыми и усиленными. Последние делают с четырёхсторонними косынками и из особо прочных марок стали.

Оптимальные винтовые сваи для строительства частного дома

Конечно, вы должны понимать, что без предварительного анализа грунта и состояния местности, сказать что одни сваи подходящие, а другие нет просто не представляется возможным. Также нужно учитывать и вес будущего дома, а для этого его нужно в начале рассчитать (в этой статье есть формулы расчета для плитного фундамента, но вес дома от типа фундамента не меняется). Таблица вам поможет.

Расчет веса

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.

В качестве примера возьмем следующие данные. Мы планируем построить относительно легкий дом с небольшим количеством этажей. Исходя из таких условий самым подходящим вариантом будет использование однолопостных свай диаметром от 57 мм до 108 мм. Спросите почему такой большой разброс? Все очень просто, зависеть выбор диаметра будет от состояния и типа грунта на котором планируется строить дом. Конечно, как мы уже говорили ранее, чтобы получить больше информации и не прогадать с диаметром и типом винтовых свай необходимо проводить обследование участка и детальное изучение грунта.

Еще одним важным показателем является нагрузка, которая будет давить на сваю. Для примера скажем, что при диаметре в 57 мм свая может выдержать нагрузку примерно 800 кг. Вот и получается, что назвать плюсы и минусы свайного фундамента и винтовых свай не так уж и просто. Для этого нужно знать хотя бы условия строительства, качество грунта и размеры постройки.

Обвязка
Свайный фундамент под дом

Принципы расчета свайного фундамента

Как правильно сделать выбор?

Узнав большую часть того какие бывают плюсы и минусы свайного фундамента, возникает закономерный вопрос

А как выбрать винтовые сваи, на что надо обратить внимание при выборе, чтобы они прослужили долго. При выборе винтовых свай нужно сконцентрироваться на двух составляющих этого процесса

• Определить типоразмер и вид винтовых свай, которые подходят именно под ваши условия, ваш грунт и проект дома.
• Непосредственно выбор изделий, которые вам подходят, учитывая их качество и цену.

При работе со строительной компанией эти два этапа сводятся к минимуму вашего внимания. Первый этап чаще всего решается на этапе проектирования будущего дома. А вот второй этап — это уже вопрос работников фирмы, которая строит вам дом.

Бывает и такое, что вы строите дом самостоятельно. О плюсах и минусах такого строительства читайте в прошлой статье. В таком случае и выбирать винтовые сваи нужно вам лично

Вот список того на что нужно обращать внимание при выборе винтовых свай

• Труба должна иметь толщину стенок не менее 4 мм.
• Лопасть сваи должна иметь толщину не меньше 5 мм.
• Следите за качеством сварки и сварочных швов, они должны быть максимально качественными.
• Слой оцинковки обязателен, это даст дополнительную защиту и увеличит срок службы.
• Наконечник тоже имеет значение. Мы говорили о их типах. Желательно выбирать более качественный.

Плюсы и минусы свайного фундамента. Винтовые сваи

Срок службы винтовых свай

Если взять идеальные условия, а это значит, что грунт не обладает разрушительным воздействием на материал свай, отсутствует коррозия и так далее, то опора способна прослужить примерно 300 лет. А если добавить еще и оцинковку сваи, то и все 800 лет.

Такие заявления делают продавцы, производители и маркетологи винтовых свай. Хотя, если взглянуть трезво, оснований для таких заявлений у них не так уж и много. Все дело в том, что с момента изобретения винтовых свай прошло все ничего времени. Еще и 300 лет не исполнилось. Это дает право не относиться к таким заявлениям и уловкам серьезно. Конечно, и идеальных условий не бывает, хотим мы того или нет, но на сваю будет оказываться воздействие, да и банальная усталость металла не исчезала.

Готовые сваи

Вот и получается, что реалистичным сроком службы свайного фундамента на винтовых сваях можно считать примерно 60-75 лет. Это зависит от условий в которых предстоит работать свае и качества установки, а также соблюдения рекомендаций при обработке. Но так или иначе, это не абсолютные значения, а значит возможны отклонения в любую из сторон. Но вот интересный факт. Первый инженер-изобретатель винтовых свай, который их и запатентовал, Александр Митчелл (13 апреля 1780 – 25 июня 1868) строил сооружения именно на винтовых сваях. Впервые такие сваи он предложил в качестве опоры в 1833 году в Англии. И вот что интересно, некоторые сооружения стоят и используются до настоящего времени. А уже прошло почти 200 лет…

Александр Митчелл в возрасте 86 лет (13 апреля 1780 – 25 июня 1868)

№2. Виды свай по технологии установки

Забивные сваи

Это, как правило, железобетонные сваи с заостренным концом. Монтаж происходит благодаря использованию специальных ударных установок. Сваи защищаются от разрушительных нагрузок благодаря наголовнику.

К основным преимуществам таких свай относится универсальность: использовать метод можно на любом грунте и в любую погоду. Скорость и производительность высока, а грунт вокруг сваи немного уплотняется, что повышает несущую способность будущего фундамента. Среди минусов – невозможность использования вблизи других строений, так как последствия воздействия ударной волны могут быть разрушительными.

Вибропогружные сваи

Заставить сваю погрузиться в грунт можно, если воздействовать на нее вибрацией. Вибрация передается на грунт, снижая его силу трения и сопротивления. Почва становится плывучей, а свая погружается под воздействием собственного веса. При подобном воздействии почва вокруг сваи также уплотняется, поэтому можно говорить о естественном усилении фундамента. Данный метод используется, когда имеют дело с песчаными и водонасыщенными грунтами. Сложнее приходится при работе с маловлажными и плотными грунтами, а для скальных пород вибрационный метод вовсе не подходит.

Среди преимуществ вибропогружных свай меньший шум и относительно небольшая стоимость обустройства. Без специальной техники, конечно, не обойтись, но ее можно взять в аренду. Жители Москвы и области могут обратиться в компанию «ИнтелСтрой», которая сдает в аренду вибропогружатели, причем вместе с квалифицированным персоналом. Все подробности можно узнать на странице https://vibrorent.ru/arenda/.

Винтовые сваи

Метод завинчивания используют для металлических и железобетонных свай со стальным наконечником. Винтовые сваи отличаются наличием лопастей на одном конце, благодаря которым и осуществляется их вхождение в грунт. Монтаж может осуществляться вручную, но проще использовать специальную технику.

Винтовые сваи используются на неплотных и подтапливаемых грунтах, а также тогда, когда необходимо обустроить фундамент в зоне с плотной застройкой, так что при строительстве дома в городе это отличный вариант.

Вдавливаемые сваи

В частном строительстве такие сваи используются крайне редко. На сваю воздействует большая статическая нагрузка, а оборудование, которое ее создает, требует наличия достаточного количества свободного места. Данный метод используют, когда работают с твердыми и плотными грунтами.

Буронабивные сваи

Это отдельный вид свай. Они создаются непосредственно на месте обустройства фундамента. Процесс создания состоит из таких этапов:

• подготовка скважин при помощи ударного или вращательного бура;
• установка обсадной трубы или заливка бетонного раствора, в зависимости от того, какой метод используется. Если выбран вариант с обсадными трубами, то сначала в скважину погружается специальная труба, которая укрепит стенки. В противном случае по ходу бурения скважины заливается раствор бетона, который имеет ту же функцию – укреплять стенки;
• погружение в скважину арматуры;
• заливка бетоном. В некоторых случаях после этого достают обсадные трубы, но часто используют трубы, которые не демонтируются.

Преимущество способа – относительная простота и дешевизна, поэтому в частном строительстве этот метод пользуется большой популярностью. Транспортировать длинные сваи не придется, зато необходимо будет подготовить большое качество бетона, а тут без бетономешалки никуда. Специалисты говорят, что неприятной особенностью данного способа является невозможность проконтролировать качество изготовляемых свай. Что же касается ограничений, то на грунтах, склонных к вспучиванию и горизонтальной подвижке, такой фундамент использовать нельзя.

Винтовые сваи, цена изделий

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

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

Выбор фирмы для монтажа винтовых свай

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

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

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

имейте это в виду.

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

Расчет стоимости

Можно ли считать свайный фундамент капитальным?

Винтовые сваи, которые вкручивают в грунт действительно могут выдерживать колоссальные нагрузки. И быть фундаментом для тяжелых и массивных сооружений. Что дает основание по праву считать фундамент на винтовых сваях не просто полноценными капитальным, но и весьма надежным.

В этом вопросе возникает некий психологический дисбаланс, так как внешне они не выглядят надежной опорой, соответствующей термину «капитальный».

Часто людей пугает внешний вид такой конструкции. Со стороны сваи выглядят очень хлипко и с трудом верится, что такая опора может выдержать большой дом. Из-за такого внешнего вида у людей просто возникает дисбаланс. Как «вот это» можно назвать «капитальным»? Но инженеры говорят обратное, показательным фактором является то, что на свайных фундаметах разрешается строить жилые дома. Это позволяет с уверенностью сказать, что винтовые сваи — это надежный и капитальный тип основания.

Дом на винтовых сваях

Фундамент на винтовых сваях

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

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

Ростверк

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

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

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

Устройство ростверка

Пошаговая инструкция монтажа свайного фундамента

Для работы обязательно нужно 3-5 человек. В одиночку, или даже вдвоем, монтаж свай невозможен. Делается это следующим образом:

1. В первую очередь необходимо рассчитать количество свай, необходимое для фундамента конкретного дома. Это зависит от общей нагрузки на фундамент, предназначения строения, этажность, особенности климата (ветряные и снеговые нагрузки);
2. Далее выясняются геологические особенности местности: промерзаемость грунта, уровень сточных вод, рыхлость почты и другие ее свойства, рельеф местности. Также на схеме отмечается расположение каждой отдельной сваи. Далее их монтаж обязательно делается по схеме, чтобы нагрузка на фундамент была распределена равномерно;
3. По схеме на участке делаем неглубокие лунки, в которые будут потом ввинчиваться сваи. Глубина этих лунок должна быть не более 10-15 см.

Свая устанавливается в лунку. В ее верхнем крае устанавливают два длинных стержня по обе стороны. Они будут выступать рычагом для прокручивания свай, и по всем законам физики, чем длиннее рычаг, тем проще крутить. Далее начинают вращения, один человек посередине следит за ровностью ввинчивания (для этого используется строительный уровень, вертикально прикладывается к столбу), двое других берут установленные по бокам стержни и начинают двигаться по кругу.

Важно! Если свая входит неровно, исправить это нужно сразу, и чем глубже она будет входить в почву, тем сложнее будет исправить положение

Когда сваи вкручены, полое пространство внутри них заливается бетоном, для большей прочности в него устанавливают арматуру. Бетон плотно трамбуется и высушивается. Таким образом, внутреннее пространство будет защищено от коррозии. Внешнюю сторону изделия над землей тоже необходимо покрыть защитным слоем, это может быть даже обычная краска. В противном случае металл начнет ржаветь и потеряет свои эксплуатационные характеристики.

Далее следует монтаж ростверка либо нижней обвязки. Для этого подготавливается брус. Он пропитывается и крепится к сваям болтами. После этого можно приступать к возведению стен.

Далее строительство дома выполняется по стандартной схеме

Важно помнить, что при свайном фундаменте коммуникации, особенно это касается сточных и водопроводных труб, ничем не защищены, поэтому их дополнительно утепляют, или даже создают для них специальную утепленную коробку, чтобы трубы не перемерзли зимой