Фундамент на винтовых сваях для дома: плюсы и минусы, срок службы, как его выбрать и сколько он стоит, а также отзывы владельцев

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.

ВАЖНО!

Установка винтовых свай не требует погружения до появления контакта с плотными слоями грунта. При достаточном заглублении они вполне надежно удерживают постройку, являясь висячим типом свай.

Сваи для фундаментной конструкции – что это

Сам фундамент – это опора для дома. Но стоять он должен на прочной грунтовой опоре, а то под действием нагрузок от здания начнёт разъезжаться в разные стороны, что приведёт к разрушению постройки. Слабые грунты опору для фундамента создать не могут, поэтому и устанавливаются под фундаментную конструкцию сваи, которые своими нижними концами упираются в прочный грунтовый слой, находящийся глубоко под землёй.

Существует несколько технологий установки свайного сооружения, где можно выделить три основные разновидности:

Забивная технология. Это когда железобетонную сваю просто с помощью специальной установки забивают в грунт.
Буронабивная технология. Это когда в земле делается скважина, в неё вставляется труба, используемая в качестве опалубки, а уже в неё заливается бетонный раствор с армированием. Трубу после высыхания бетона вытаскивают или оставляют для усиления.
Винтовая технология. Для этого используются металлические сваи из стальной трубы, в конструкции которых есть бур. Их просто вкручивают в землю до требуемой глубины.

Плюсы и минусы

К достоинствам винтовых свай относятся:

Высокая скорость монтажа.
Возможность ручной установки, что позволяет работать в непосредственной близости к готовым постройкам.
Стоимость винтовых свай гораздо ниже, чем у других типов основания.
Возможность повторного применения. При необходимости сваи могут быть извлечены и использованы в другом месте.
Для установки не нужны земляные работы.
Имеется возможность строиться на склонах или складках рельефа.
Можно обойтись без привлечения сложной техники.

Недостатками являются:

Условия эксплуатации способствуют появлению коррозии.
Использование винтовых свай в регионах с высокой сейсмической активностью запрещено.
Погружение в каменистый грунт не допускается.
Использование винтовых свай на рыхлых или слабонесущих грунтах, не образующих достаточной боковой поддержки, требует дополнительного обследования и уточнения глубины погружения.

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:

Капитальное строительство.
Индивидуальное жилое строительство.
Мосты, причалы, прочие гидротехнические сооружения.
Несущие опоры ЛЭП, мачты и т.п.
Ангары.
Теплицы.
Заборы или ограждения и т.д.

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.

Чем меньше прочность и плотность грунта, тем длиннее должен быть ствол.

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:

Сварные наконечники. Изготавливаются путем заужения диаметра трубы путем удаления клиновидных участков и соединения полученных фрагментов в конус. Швы свариваются и образуется заостренный конец. Применяются для относительно слабых, мягких грунтов.
Литые наконечники. Изготавливаются (отливаются) отдельно и прикрепляются к трубе. Обладают большой толщиной, способны разрушать встречающиеся препятствия. Используются на плотных и сложных грунтах.

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.

Изготовление винтовых свай своими руками: видео и фотоматериалы

В принципе, особой сложности в изготовлении винтовых свай нет. Потому что это труба, на которой надо сделать наконечник в виде копья и установить лопасти. Все крепления выполняются сваркой.

Изображение	Описание работ
	Итак, берём трубу и листовой металл.
	Надо подготовить три шаблона: для изготовления конуса наконечника, внутренних отверстий лопастей и внешнего их контура.
	Первый изготавливается из жести из расчёта четыре сектора. То есть, надо длину окружности трубы (π×D) разделить на 4. Затем сместить данный параметр на 45° и полученные точки соединить между собой. Получится вот такой треугольник. В качестве второго шаблона можно применить использованный отрезной диск, который подгоняется под диаметр трубы.
	В качестве шаблона для внешнего контура лопастей используется целый отрезной диск.
	На лист металла с помощью шаблонов наносятся контуры будущих лопастей с линиями, по которым будет производиться разрезание.
	Заготовки можно резать плазморезом или газовым резаком.
	Плазморезом работать быстрее, да и резы получаются ровными без подтёков металла.
	Должны получиться вот такие заготовки.
	Заготовка закрепляется в тиски или между двумя прочными металлическими профилями.
	Между краями вставляется рычаг, это может быть труба или арматура. Затем надо рычагом выдавить один отрезанный конец заготовки на себя.
	Должно получиться вот так. После чего надо перевернуть заготовку и подтянуть таким же образом и второй конец, чтобы придать ему наклонную форму.
	На этом фото чётко видно, в какой последовательности надо делать наконечник. То есть, по шаблону вырезаются секторы трубы, получается форма в виде короны. Затем зубцы надо большим молотком или кувалдой свести в одну точку и обварить их по краям.
	Винт надевается на трубу и обваривается со всех сторон по местам соединения. Нельзя оставлять ни один не проваренный участок, потому что конструкция подвергается при вкручивании в грунт большим нагрузкам.

Не забываем обработать готовое изделие антикоррозионным составом. Для лучшего вкручивания свай края лопастей затачивают болгаркой, чтобы они стали острыми.

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.

Пример расчета стоимости свайного фундамента

В качестве примера расчета свайного фундамента под каркасный дом взят проект здания, площадь которого составляет 150 кв. м (10 на 15 м). Пусть шаг закрутки равен 2,5 м. Тогда строителям понадобится около 20 свай диаметром 11 см.

Вычисление несущей способности здания

Площадь в 150 кв. м, предполагает удельный вес каркасного дома, равный 350 кг/м. В таком случае масса строения составит 52,5 т. Приняв во внимание количество свай, нужно провести приблизительный расчет несущей способности объекта.

Согласно характеристикам, одна свая может выдерживать нагрузку в 5 т. В результате 20 свай, умноженные на 5, дают 100 т. Это и есть максимальная нагрузка, которую будет оказывать строение на основание.

Как рассчитать стоимость

Сегодня на рынке сваи стоят порядка 1800 рублей за 1 шт. В итоге на сваи потребуется 36 000 рублей. Если прибавить к этому цену оголовков (200 рублей за единицу) то получится 40 000 рублей. Помимо этого, необходимо посчитать стоимость бетона, антисептических растворов, рубероида.

Рассчитать общую стоимость свайного фундамента каркасного дома несложно. Все зависит от материалов, которые будут использоваться в строительстве. Можно сказать одно – фундамент на сваях стоит гораздо дешевле ленточного и столбчатого. Даже если используются одинаковые материалы.

К примеру, стоимость ленточного фундамента для дома площадью 150 кв. м составит 120 тыс. рублей. Такая цифра получается, если рассчитывать цену исходя из средней рыночной стоимости бетона – 2000 рублей за 1 куб. Эти деньги уйдут только на приобретение бетона.

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.

Преимущества и недостатки

Свайный фундамент обладает рядом преимуществ:

Технология позволяет построить здание на любом грунте.
Минимальное количество земляных работ на этапе подготовки.
Экономия времени. Для установки требуется 2-3 дня.
Возможность строительства на участках со сложным рельефом.
Экономия средств. Свайный фундамент обходится на 20-40% дешевле, чем ленточный.
Высокая прочность и длительность эксплуатации.
Возможность установки вручную без привлечения специализированной строительной техники.
Модернизацию строения можно проводить уже после возведения фундамента (прокладку инженерных сетей, изменение планировки дома).

Свайный фундамент позволяет построить здание на любом грунте.
У фундамента из свай существует несколько недостатков, однако их можно минимизировать:

На скалистых и каменистых почвах работы по установке крайне затруднены.
Металл подвержен коррозии, поэтому для защиты от влаги потребуется гидроизоляция и устройство ливневой канализации.
При таком фундаменте строительство полноценного подвала или цокольного помещения невозможно, однако закрыть снаружи балки все же необходимо.
Для утепления пола в здании потребуется внести дополнительные средства.

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.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Некоторые сооружения, которые были впервые построены на винтовых сваях их изобретателем Митчеллом, стоят и используются до сих пор.

Плюсы использования свай для дома

Одним из главных преимуществ свайных фундаментов считается скорость возведения. Сваи устанавливаются довольно быстро, на отстаивание конструкции тоже не понадобится много времени. Обычно уже через неделю после возведения свайного фундамента можно переходить к строительству коробки дома.

Сваи можно устанавливать практически на любых грунтах – даже на самых проблемных, слабых, подвижных и неустойчивых. Дом на сваях можно поставить на воде, что открывает широкий простор для интересных архитектурных решений, а также может быть единственным возможным вариантом на некоторых типах местности. Кроме того, свайный фундамент подходит для участков с сильными перепадами высот – сваи легко решают проблему строительства дома на крутом склоне. Для возведения свайного фундамента не понадобится расходовать много материалов. Это одна из причин невысокой стоимости такого основания, что тоже привлекает многих домовладельцев. Помимо экономии на средствах и сроках возведения монтаж свайного фундамента позволяет сократить подготовительный этап строительства. Основание не требует специальной подготовки грунта и создания котлована. Его можно устанавливать при любых погодных условиях – температурный режим никак не сказывается на качестве работ и результата. При этом свайный фундамент отличается высокой прочностью, надежностью и долговечностью. Он устойчив к негативным факторам окружающей среды и хорошо выдерживает нагрузки.

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.

История появления

Широкое использование свайного фундамента стало возможным в начале 50-х гг. Развитие этой строительной технологии было обусловлено появлением оборудования для ввинчивания опор.

После многочисленных экспериментов в 1955 г. вышла научная работа ТУВС-55, подготовленная отечественными учеными и строителями.

В этом труде содержалось большое количество технических указаний по вопросам проектирования свайных фундаментов. С того времени эти разработки приняли в качестве стандартов.

Винтовые сваи широко используются для строительства оснований.

Нормы и правила, используемые в XXI в., несколько изменились, однако многие положения были заимствованы из ТУВС-55.

Как правильно сделать выбор?

Выбор винтовых свай состоит из двух этапов:

Определение подходящего типоразмера и вида винтовых свай.
Выбор конкретных изделий по качеству и соответствию требованиям.

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:

Толщина стенок трубы не должна быть меньше 4 мм.
Толщина лопастей — не менее 5 мм.
Качество сварки должно быть максимально высоким.
Наличие слоя оцинковки.
Тип и качество наконечника.

По этим критериям можно выбрать наиболее качественные изделия.

ВАЖНО!

Если какие-либо позиции не удовлетворяют установленные требования, от приобретения таких свай лучше отказаться.

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 основание Источник 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 фундамент Источник 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 железобетона Источник 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 фундаменте Источник kursremonta.ru

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.

Как правильно выбирать сваи

Важно учитывать ряд факторов:

наличие и качество антикоррозионного покрытия, определяющее период эксплуатации;
проварка сварного шва на всю глубину, он удерживает трубу от разрыва при внедрении в грунт.

Некоторые производители в целях удешевления своего товара экономят на покрытии, материалах для сварки.

Винтовые сваи для фундамента Источник dialkom-stroy.ru

В специализированных организациях выполняют расчёты по определению точных размеров и количества свай с учётом местного грунта. Для частных объектов в основном используются трубы длиной до 3-х м и диаметром 57-133 мм.

Краткая и общая схема монтажа

Порядок действий:

Разметка свайного поля.
Завинчивание свай.
Заливка полостей труб бетоном, подрезка верхушек для получения ровной плоскости.
Установка оголовков.
Монтаж ростверка.

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.

Обвязка винтовых свой ростверком

К верхней части труб приваривают оголовки и обвязывают ростверком. Эта конструкция должна располагаться на высоте 0,5-0,7 м от земли.

Для выполнения этой работы подходит несколько видов строительных материалов: железобетон, деревянный брус и металлический швеллер. Каждая технология обладает преимуществами и недостатками.

Технология обвязки различными материалами

При обвязке железобетоном по всему периметру монтируют съемную опалубку. Внутри сооружают армирующий каркас из рифленой арматуры и связывают его с опорами. Конструкцию заливают бетонным раствором. Преимуществом железобетонной обвязки является высокая несущая способность. По такой технологии строят кирпичные дома.

При обвязке сооружают армирующий каркас.

Для металлического ростверка к оголовкам с помощью сварного шва крепят швеллер. Такая конструкция уступает железобетону в прочности, но экономит время и средства.

Ростверковая обвязка деревянным брусом крепится к оголовкам болтами или саморезами.

Бревна соединяются в полдерева. Такая технология подходит для срубов и каркасных домов.