Сравнение с другими вариантами
Только зная все достоинства и недостатки свайно-винтовой конструкции, а также особенности ленточного фундаментами с плюсами и минусами технологии возведения и эксплуатации здания, укреплённого на нём, можно сделать правильный выбор. Ленточное основание характеризуется:
- возможностью мелкого заложения на сухих, не поддающихся пучению грунтах;
- удобным обустройством погребного пространства;
- возможностью всё сделать своими руками;
- требуется определённое время на полное отверждение бетонного раствора;
- используется для укрепления кирпичных и бетонных зданий;
- существенным увеличением затрат для районов с сильным промерзанием грунта.
Следует отметить, что обустройство ленточного основания в холодное время года сопровождается увеличением трудоёмкости и средств.
Ленточное основаниеИсточник nl.decorexpro.com
Существует ещё несколько видов фундаментов, основанных на использовании свай, которые популярны в индивидуальном строительстве.
Свайно-ленточная конструкция
Наиболее продвинутым вариантом считается свайно-ленточный фундамент, плюсы и минусы которого отражают его эффективность в самых сложных случаях:
- для здания из кирпича или железобетонных конструкций;
- подвижные пучинистые почвы;
- грунтовые воды, высокая влажность;
- сложный рельеф, наличие уклона.
Свайно-ленточный фундаментИсточник vologdadom.com
Сваи устанавливаются на глубину до 2,5 м, что обеспечивает повышенную надёжность и устойчивость основания дома.
Сваи из железобетона
Строительство дома в местностях с проблемным грунтом, включая прибрежные зоны, крутые склоны, торфяники, глубокое промерзание, производится на фундаменте на жб сваях, плюсы и минусы его следующие:
- проектные работы отличаются сложностью и должны выполняться профессионалом;
- позволяет получить максимально возможную устойчивость и жёсткость фундамента;
- подходит для тяжёлых зданий;
- высокая стоимость материалов и работ;
- использование специализированной техники.
Сваи из железобетонаИсточник svoisvai.ru
Длина ж/б свай доходит до 11-и м. В частном строительстве применяются элементы длиной около 3-х м, которые весят не менее 700 кг.
Дом на свайно-винтовом фундаментеИсточник kursremonta.ru
Как связана допустимая нагрузка с размером элементов свайно-винтового основания?
В задачи архитектора входит рассчитать, какую нагрузку может выдержать одна опора по отношению к их общему количеству. Самыми популярными на сегодняшний день остаются столбы с диаметром 57 – 159 мм. Нагрузки на каждый столб в зависимости от его толщины приведены в таблице:
| Диаметр опоры, мм | Допустимая нагрузка, т |
| 57 | 1,5 |
| 89 | 3,5 |
| 108 | 4,5 |
| 133 | 7,0 |
| 159 | 10,0 |
Исходя из представленных значений можно судить о назначении элементов:
- столбы с диаметром сечения до 108 мм подходят строительства каркасных и щитовых сооружений;
- d 133 мм – для кирпичных малоэтажных домов;
- d 159 мм – для построек из пенобетона с металлическими элементами конструкции.
Взаимосвязь между параметрами отражена в таблице:
| Тип грунта | Несущая способность участка, кг/см2 | Максимально допустимые нагрузки при высоте подземной части фундамента (м) | |||
| 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | ||
| Глинистые почвы | 4-6 | 3,5-4,5 | 4,5-5,5 | 5,5- 6,0 | 5,8-6,7 |
| Песок с небольшим содержанием глины | 3,4- 5,4 | 3,2-4,3 | 4,1-5,2 | 4,6-5,6 | 5,4-6,4 |
| Песчаные почвы: пылеватые мелкой фракции средней фракции | 5 8 15 | 4,1 5,4 9,0 | 4,9 6,5 9,7 | 5,5 7,0 10,5 | 6,2 7,7 11,1 |
Преимущества данного основания
Виды свайных фундаментов: а – сваи-стойки; б – висячие забивные сваи; в – висячие набивные сваи; 1 – забивные сваи; 2 – ростверк; 3 – набивные сваи Конечно, такой фундамент имеет плюсы, о которых необходимо рассказать, и они следующие:
- Такие основания идеально подходят для любого вида местности, а особенно их преимущества проявляются, когда рельеф местности не ровный, либо вообще расположен под уклоном;
- Следующие преимущества, это возможность их погружения в любой грунт. Поэтому они незаменимы на болотистых почвах, на том грунте, который имеет большую глубину промерзания, а также является сложным со стороны специальных показателей (наличие подземных вод, глины, песка, и иных плохих показателей почвы). Благодаря таким особенностям, свайное строительство особо популярно в условиях севера и вечной мерзлоты.
- Следующие плюсы таких фундаментов, это то, что они легко монтируются. Если сравнивать ленточные и монолитные основания, то на их сооружение и изготовление уходит не только много времени (рытье траншей, подготовка бетона, армирующего слоя, ожидание пока бетон засохнет и затвердеет), но и финансовых средств (стоимость ленточных и монолитных конструкций в некоторых случаях составляет третью часть от цены дома). Основание на сваях, под любую конструкцию можно смонтировать в течение одного дня.
- Срок их службы составляет более 30 лет, но это гарантии от производителей. На практике же, это время может быть гораздо больше. Вызвано это тем, что металл проходит специальную обработку, и покрывается слоем цинка. Кроме этого в металлических сваях имеются специальные полости, в которые заливается цементно-песочный раствор. Он придает дополнительную жесткость им, и конечно увеличивает срок службы.
- Следующие плюсы состоят в том, что при соблюдении технологии установки, сваи никогда не дадут усадки. Перед их установкой не нужно производить подготовительных работ, то есть очищать весь участок от различного мусора, заниматься снятием верхнего слоя почвы. Поэтому они также еще и экологичные, так как дают возможность сохранить на территории строительства уникальный ландшафт и растительность. Это нельзя отнести к конструкциям на сваях из бетона. Но как было указано выше, они используются при крупном строительстве и не подойдут к частному дому или даче.
- Следующие плюсы данного строительного материала состоят в возможности их повторного использования, а также возможность их легкой замены. Металлические сваи легко вкручиваются в землю, и легко выкручиваются. Такое свойство дает возможность их повторного использования (исключением может быть только сваи, куда в процессе их установки в полость был залит бетон). Если к дому необходимо добавить какую либо пристройку, и если у него вышеуказанное основание, то сделать это весьма легко, так как нужно просто добавить несколько свай для пристройки. И последнее преимущество состоит в том, что поврежденные элементы легко заменить, либо вкрутить рядом с ними новые.
Разновидности
Повышенный интерес к винтовым сваям спровоцировало развитие отрасли, это стимулирует исследования и поиск новых вариантов конструкций. Если раньше предлагалась только одна форма свай, то теперь их не менее четырех.
Классический тип возведения
Классический — фундамент винтовой из широколопастных свай с одной лопастью. Эта конструкция была разработана в середине XX века. Она простая и может быть создана даже самостоятельно.
Но стоит учесть, что сфера ее применения ограничена легкими домами и второстепенными постройками, потому что надежность средняя.
Более надежна широколопастная свая с несколькими лопастями, расположенными на разной высоте. Такой тип значительно лучше противостоит нагрузкам в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Их можно использовать для массивных построек.
На плотных или каменистых почвах следует применять трубы с многовитковой узкой лопастью. Этот вид больше всех напоминает шуруп, он имеет острый наконечник, способный вгрызаться в плотные материалы.
Если основание необходимо установить на вечномерзлую почву, то можно применять специально для этого разработанный материал.
Он отличается формой наконечника, который может погружаться в крепкий и хрупкий слой земли. Наконечники могут быть сварными или литыми.
Нюансы использования оцинкованных изделий
Сварные соединения элементов стального ростверка с трубой, а также сварные соединения оголовков являются зонами повышенной коррозии
Несмотря на увеличенный эксплуатационный ресурс оцинкованных свай, при их использовании стоит соблюдать такие меры предосторожности:
- Сваи нельзя перевозить навалом в кузове грузового автомобиля. При складировании и транспортировке обязательно должны использоваться деревянные прокладки.
- Чтобы исключить вероятность царапин в ходе монтажа свай, руки должны быть защищены перчатками.
- Места контакта сваи с различными приспособлениями, применяемыми в процессе монтажа, должны тщательно обрабатываться. Например, для вращения сваи может использоваться рычаг, который вставляется в проушины на изделии.
- Для выравнивания свайного поля лишняя часть труб обрезается абразивным методом, а место среза обрабатывается методом ХЦ.
- Таким же образом обрабатываются места сварки при наращивании элемента.
Сварные соединения элементов стального ростверка с трубой, а также сварные соединения оголовков являются зонами повышенной коррозии. Они также должны защищаться на стройплощадке посредством обработки их цинконаполненными красками или эмалевыми составами на базе битумных, эпоксидных или полиэфирных смол.
Чтобы визуально отличить элементы с покрытием, нанесённым методом ХЦ, от изделий ГЦ, можно воспользоваться нашими рекомендациями:
- Изделия, прошедшие ГЦ, имеют глянцевую поверхность, а СВС с покрытием ХЦ матовые.
- При горячей технологии цинкования на поверхности элемента образуются характерные чешуйки, которые видны даже после остывания изделия.
Можно сделать выводы, что намного выгоднее выбирать свайно-винтовые конструкции с оцинкованным покрытием, нанесённым горячим методом. Дороговизна таких изделий окупится уже на этапе монтажа ростверка и оголовка, поскольку во внутреннюю полость не нужно будет заливать бетон. Более дешёвые сваи ХЦ нуждаются в дополнительной обработке и заполнении внутренней полости бетонным раствором.
Конструкция винтовых свай
Вопреки расхожему мнению, сваи винтовые стальные (СВС) создавались не для снижения бюджета строительства, а для гарантированной компенсации сил пучения на элементы фундамента, легкого достижения нижних опорных пластов. Существуют различные виды винтовых свай для малоэтажного строительства, однако их конструкция во многом схожа:
- тело – бесшовная труба (4 – 4,5 мм стенка), обычно из стали Ст3, максимальным ресурсом обладают конструкции из сталей 30ХМА, толщиной стенки 6 – 10 мм;
- лопасти – навариваются на тело или имеют вид самостоятельного наконечника (сварка, литье), привариваемого к телу сваи.
Подобная конструкция многофункциональна – лопасти преобразуют крутящий момент в продольное перемещение при погружении, компенсируют горизонтальные усилия, обеспечивая стабильность геометрии. Поэтому на СВС дома можно строить на вечномерзлых, слабых и пучнистых грунтах.
Разновидности винтовых свай
Рис. 1. Виды винтовых свай.
Перед тем, как выбрать винтовые сваи для фундамента дома, необходимо изучить требования нормативов СНиП от 1985 года за номером 2.02.03 (проектирование свайных полей), точнее последнюю редакцию от 2011 года – СП 24.13330 для расчета несущей способности основания.
Для различных сооружений существуют несколько типов СВС:
- узколопастные – многовитковый аналог шурупа, литой наконечник соединяется с телом сваи сваркой, для вечной мерзлоты используются варианты с зубьями по периметру нижнего среза (Рис. 1, Вар. 4), для почв с большим содержанием камней, осколков и плотных пород применяются заостренные наконечники (Рис. 1, Вар. 3);
- широколопастные – одна лопасть литого наконечника с 1– 1,5 заходом (Рис. 1, Вар. 1);
- многолопастные – несколько лопастей по длине для улучшенного опирания, компенсации вертикальных подвижек (Рис. 1, Вар. 2).
Здания максимально разрешенной этажности (3 уровня с мансардой) в малоэтажном строительстве можно строить исключительно на многолопастных СВС. Для легких построек достаточно однолопастных модификаций с широким винтом либо узкой спиралью наконечника в зависимости от типа грунта. Для винтовых свай предусмотрена стандартная маркировка:
- СВС – сварной наконечник;
- ВСЛ – литой наконечник;
- СВК – конусная модификация, может обозначаться СВС-К;
- СВП – конструкция дополнена пикой, варрант обозначения СВС-П;
- ВАУ – анкерное устройство винтового типа (сборная конструкция).
Литой наконечник винтовой сваи.
Для решения специфических задач производители выпускают сваи переменного диаметра, сложной конфигурации:
- серия Z – винтовой анкер для легких конструкций;
- серия Т – пластина оголовка с монтажными отверстиями;
- серия U – П-образный оголовок;
- серя F – круглый фланец;
- серия R – квадратный фланец.
Стандартными диаметрами СВС, СВЛ являются 57 – 325 мм. Изделия специальных серий имеют размер 159 мм, максимум. В маркировке последовательно отражается тип сваи, диаметр ствола, толщина стенки, размеры лопасти, общая длина изделия. Существуют особенности маркировки отдельных производителей. Например, фирма Фундэкс добавляет Ф1, Ф2 после стандартного обозначения (две, одна лопасть, соответственно).
Схема винтовой сваи.
В середине 20-го столетия для нужд армии выпускались максимально прочные СВЛ со следующими характеристиками:
- литой наконечник;
- винт 14 мм, 6 мм (возле конуса, с края, соответственно);
- бесшовная труба (Ст20);
- горячее цинкование (140 – 200 микрон).
При заявленном 100 – 180 летнем ресурсе эти изделия эксплуатируются до сих пор, поэтому реальный эксплуатационный период пока не известен.
Область использования
Лестница на винтовых сваях.
В 70% случаев индивидуальные застройщики не подозревают, что СВС можно использовать, не только для опирания коттеджей и бань, но и для изготовления фундаментов следующих конструкций, значительно сокращая время строительства:
- шумозащитные экраны, заборы;
- беседки, теплицы, малые архитектурные формы;
- усиление монолитных фундаментов (плита, лента);
- оттяжки, анкеры, столбы ЛЭП;
- временные сооружения с возможностью демонтажа (аттракционы, павильоны);
- мосты, причалы, укрепление откосов;
- рекламные конструкции.
В нормативах СНиП приведены детальные инструкции, как выбрать винтовые сваи для конкретных эксплуатационных условий. Для большей надежности рекомендуется красить изделия специальными антикоррозионными ЛКМ.
Область применения
Винтовые опоры заданного диаметра подходят для строительства таких сооружений:
- деревянных, каркасных, кирпичных зданий, а также домов из пенобетона;
- сооружений промышленного назначения, в том числе цехов, амбаров, складов;
- опор линий электропередач;
- тяжелых рекламных конструкций;
- мостов и причалов;
- антенно-мачтовых сооружений и не только.
Под легкие сооружения и ненесущие стены используют однолопастные сваи. Опоры с двумя и более лопастями отличаются повышенной несущей способностью, а также стойкостью по отношению к действию горизонтальных нагрузок.
Такие опоры используют для строительства:
- двухэтажных сооружений;
- ангаров, мостов;
- под несущие стены;
- тяжелые узлы.
