Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента
Свайные фундаменты принципиально отличаются от ленточных и плитных тем, что каждая свая передает на грунт сосредоточенную нагрузку в отдельной точке. А свайно-винтовой фундамент в свою очередь отличается от свайно-забивного из железобетонных свай тем, что:
- Сваи – металлические трубы, гораздо хуже железобетона сопротивляющиеся изгибу.
- Металлические сваи в грунте подвержены коррозии.
- Заворачивание винтовых свай, в отличие от вбивания забивных, не уплотняет, а разрыхляет грунт.
Вследствие указанных факторов качество свайно-винтового фундамента очень сильно зависит от свойств подстилающего грунта. Идеальная «подушка» под винтовой фундамент – мощный сухой суглинок или слегка увлажненный аллювий, песок с включениями мелкой гальки. В последнем случае винт сваи при вкручивании толкает перед собой все более расширяющийся и уплотняющийся конус грунта. Из него при этом выжимается вода, а мелкие частички глины, всегда присутствующие в аллювии, цементируют его. В конце концов конус грунта приобретает прочность бетона, а конусы отдельных свай в глубине смыкаются. Свая заклинивается намертво, так, что ее легче свернуть в штопор, чем дальше завернуть или вывернуть; прочнейший фундамент теперь готов фактически без нулевого цикла.
Беседка с купальней на винтовых сваях
В плодородных многослойных грунтах большей части РФ свая фундамента работает по-иному. Как – разберем ниже, а пока укажем плюсы и минусы винтовых свай в России, за исключением горных районов и зоны вечной мерзлоты:
- Не требуется планировка площадки и оборудование подъездных путей к ней – плюс.
- Строительство не привязано к сезону, погодным/природным условиям и географическому положению объекта; сваи можно заворачивать и в болото, и в вечную мерзлоту – плюс.
- Трудозатраты на устройство свайно-винтового фундамента на порядок и более меньше, чем любого другого; его можно собрать за 1-3 рабочих смены – плюс.
- Не нужно ждать усадки фундамента, строительство можно начинать сразу после его монтажа – плюс.
- Пристройки к основному зданию можно делать, не опасаясь усадки их фундаментов относительно старого – плюс.
- Строительство возможно в зоне развитых подземных коммуникаций – плюс.
- С применением промышленных методов сборки и в сочетании с железобетонным ленточным свайно-винтовой фундамент позволяет вести строительство на самых слабых грунтах, вплоть до плывунов – плюс.
- Те же промышленные технологии строительства позволяют извлекать сваи из грунта для повторного использования – плюс.
- Ограниченный срок службы: в увлажненных грунтах с химической реакцией, отличной от нейтральной, металлические сваи служат 50-60 лет; бурозабивные (см. далее) до 100-120 лет – минус.
- Ограниченная свойствами грунта несущая способность: капитальное многоэтажное строительство на свайно-винтовых фундаментах невозможно – минус.
- Свайно-винтовые фундаменты для жилых строений долговременного пользования на единицу несомой нагрузки от здания оказываются на 10-30% дороже свайно-забивных или ленточных – минус.
- Устройство подвального помещения невозможно, т.к. нарушается взаимодействие свай с грунтом – минус.
- Попадание текучей воды в подпол здания недопустимо, поэтому требуется достаточно сложная отделка цоколя и отмостка – минус.
- Монтаж фундамента требует предварительных геологических исследований на месте строительства и достаточно сложных и трудоемких расчетов. Если для ленточных фундаментов можно разработать типовые проекты, то каждый свайно-винтовой проектируется индивидуально – минус.
В индивидуальном строительстве плюсы свайно-винтового фундамента безусловно оттесняют его минусы в следующих случаях:
- Временные легкие жилые дома. Скажем, берем недорогую посильную ипотеку на сборно-щитовой домик, а рядом понемногу строим сами капитальный особняк.
- Деревянные бани: надежная изоляция пола от грунта дает и от металлической печки достаточно легкий и мягкий пар.
- Хозпостройки, навесы, шпалеры.
- Заборы.
- Распашные ворота.
Столбы раздвижных ворот из винтовых свай делать не следует: под механизм все равно нужно основательное бетонирование, а его усадка в дальнейшем приведет к перекашиванию створки; также сваи неважно держат регулярные знакопеременные нагрузки при ее выдвижении/задвигании. Не очень подходят свайно-винтовые фундаменты и под гаражи; для въезда-выезда придется делать пандус высотой около 0,5 м, что неудобно, отнимает место на участке, усложняет и удорожает работу
Исключение – сварные металлические гаражи, но их эстетика всем известна.
Особенности установки
Прежде чем заказывать в строительном магазине винтовые сваи под забор, необходимо определить, в каком количестве они потребуются. Для этого нужно знать периметр будущего ограждения и шаг, с которым они будут устанавливаться: то есть расстояние между двумя соседними столбами. Это расстояние не должно превышать 3 м., оптимальным считается — 2,5 м.
В тех местах, где будут вкручиваться сваи, необходимо сделать небольшие углубления. Они помогут точно разместить столб на участке. Глубина, на которую свая при вкручивании должна погружаться в грунт — минимум 1,5 м. Если нет возможности воспользоваться специальным оборудованием, то для облегчения вкручивания можно из прочной металлической трубы самостоятельно изготовить рычаг. С его помощью можно закрепить сваю в грунте, не потратив на это много физических сил. Главное, постараться сделать так, чтобы плечо рычага было как можно больше.
Оптимальная длина трубы — 2 м. Вкручивать сваю в грунт должны по меньшей мере два человека, а лучше взять на помощь и третьего, который будет контролировать положение столба. За вертикальностью сваи необходимо следить постоянно. При нарушении этого правила столб, скорее всего, будет наклонен, и тогда его придется переустанавливать. Конечно, невозможно установить сваю строго вертикально с точностью до миллиметра, поэтому допускается отклонение не более чем на 2 см.
Если при вкручивании опора наткнется на какое-нибудь непреодолимое препятствие, не нужно пытаться изо всех сил протолкнуть ее глубже: это может повредить металл. Обычно причиной такой проблемы является камень. Решить ее помогает ручной или автоматический бур, при использовании которого необходимо помнить, что диаметр этого инструмента не должен превышать диаметр самой сваи.
Особенности строительства
Этот вид ограждения отличается от других. Винтовые сваи, которые используются при его возведении, имеют свои отличительные характеристики. Сравнивая их с другими стройматериалами, можно убедиться, что их цена оптимальная.
Схема устройства ограды на винтовых сваях
Что представляют собой винтовые сваи для забора
Это металлические трубы с тупым и заостренным концом, на котором находятся винтовые лопасти. Материалом для их производства служат прочные бесшовные цельнотянутые трубы из стали. Применение такой технологии позволяет сделать корпус более устойчивым к коррозионным процессам. На длительность эксплуатации сваи со сварным наконечником оказывает влияние на качество шва. Отзывы помогут выбрать нужные изделия.
Толщина трубы варьируется в диапазоне от 4 до 7 мм. Сваи могут отличаться по длине. Самые короткие равны 1 м. Конструкция наконечника облегчает монтаж. Изделие имеет отличные показатели сопротивления выдергиванию или сжатию.
Какие у винтовых свай для забора существуют недостатки
- При монтаже стальных изделий в твердый грунт есть большой риск повредить антикоррозионное покрытие. Если это произошло, тогда в будущем стальной корпус начнет разрушаться, а несущая способность сваи сильно снизится.
- Если свайное поле устраивается недалеко от путей, где ходят электропоезда, или мест нахождения электрических подстанций, то несущая способность свай также снижается, так как в грунте накапливаются блуждающие токи, вызывающие деградацию металла.
Разновидности свай
Существуют четыре вида:
- С приваренным наконечником;
- С литым наконечником;
- Двухлопастные;
- Имеющие повышенную несущую способность.
Последняя разновидность считается самой надежной. Сваи используются не только для сооружения винтовых заборов, но и малоэтажных домов, ворот, опор для линии электропередач, мостов, теплиц, промышленных объектов.
Почему выгодно сооружать заборы на винтовых сваях
Неоспоримые преимущества винтовых свай:
Изделия прекрасно подходят для разной почвы. Оградительное сооружение прослужит много лет независимо от того, находится ли оно на суглинках или торфяниках. Не повлияет на прочность и высокий уровень залегания подземных вод.
Отзывы строителей свидетельствуют о том, что сваи прекрасно зарекомендовали себя в болотистой местности. Их применение позволяет строить на склонах или рельефах со значительными перепадами высоты.
- Строительные работы можно начать в любое время года. Эти сваи устанавливаются при любых погодных условиях. Если нужно оградительное сооружение в зоне вечной мерзлоты, это отличный вариант.
Простота монтажа. Ограждение легко установить: трубы из металла ввинчиваются в грунт, как шурупы, поэтому нет необходимости задействовать спецтехнику. Так как винтовым сваям не требуется бетонирование опор, стоимость такого ограждения является более чем доступной. Отзывы дачников о фундаменте для свай только подтверждают, что его цена ниже, чем у других вариантов фундамента. В экономическом плане, как и в практическом, эта конструкция выгодна, так как не нужно проводить подготовительные работы.
Если сравнивать стоимость свайно-винтового основания с ленточным типом или столбчатым, то она ниже на 40–50%.
- Скорость установки. Одну сваю можно вкрутить приблизительно за 20 или 30 минут. Чтобы на винтовом основании возвести столбы, потребуется 2-3 дня.
- Продолжительная эксплуатация. Если почитать отзывы владельцев дачных участков, то ограда служит в течение 50 лет.
Когда винтовые сваи перед монтажом обрабатываются специальным средством, помогающим эффективно защитить металл от коррозии, тогда изделия могут эксплуатироваться больше 100 лет.
- Монтаж в каменистый грунт сложно выполнить таким образом, чтобы не повредить защитное покрытие металлической трубы.
- Дополнительно требуется антикоррозийная обработка, без которой риск гниения изделия возрастает.
- Проверить, есть ли скрытые повреждения у закрученной сваи, невозможно.
- Менеджеры, продающие изделия, в силу своей неопытности или незнания могут рекомендовать купить меньшее количество свай, которое необходимо для возведения качественного основания будущей постройки.
Процесс заглубления
Начинать установку рекомендуется с пробного заглубления опоры. Это делается с целью определения качества грунта практическим путем, так как иногда теоретической информации недостаточно. То же самое касается и определения уровня плотных слоев грунта.
Монтаж свай осуществляется механическим и ручным методом, не требует рытья ям и ожидания бетонирования. Чтобы произвести установку 1 опоры вам нужно 11-15 минут.
Еще одна особенность, о которой нужно узнать еще до начала заглубления винтовых свай, заключается в необходимости погружения опор ниже уровня промерзания грунта. Эта мера позволяет снизить нагрузку, оказываемую силами пучения на сваи, а также более надежно зафиксировать каждый из столбов.
Перед началом работ участок размечается аналогичным образом, что и при обустройстве любого другого вида забора.
Использовать сваи удобно,они не нарушают ландшафт, поскольку проходят почвенные слои «точечно»
Процесс заглубления столбов при такой конструкции реализуется двумя методами:
- Вручную, с помощью рычага с большой длиной плеча, который вставляется в предусмотренное для этого технологическое отверстие на верхнем участке сваи;
- Посредством специального оборудования, что несколько упростит задачу по установке столбов, но потребует дополнительных расходов.
Более доступным является именно первый вариант. Выбрав его, рекомендуется привлечь 1-2 помощников, так как процесс заглубления опор подразумевает приложение однонаправленных усилий на каждом из торцов рычага, а также одновременную проверку вхождения сваи, так как необходимо обеспечить перпендикулярное поверхности расположение столбов.
Советы в работе
Чтобы упростить себе задачу по заглублению винтовых опор, нужно до начала монтажа подготовить в точках будущей установки столбов неглубокие отверстия. Это позволит легче входить опорам в грунт. Достаточная глубина таких лунок – до 20 см.
Еще одна особенность обустройства забора данного вида – необходимость частичного бетонирования отверстия на участке ближе к поверхности грунта. Но подобное решение целесообразно реализовать лишь в случае, когда возводится достаточно тяжелая ограда. И с целью ее упрочнения как раз выполняется бетонирование.
Если использовалась винтовая опора ограниченной высоты, к ней методом резьбового соединения крепится столб под крепление заборных секций. Под это определение подпадают суглинки, песчаники, торфяники, болотистая почва, а также вариант с близко расположенными относительно поверхности водянистыми слоями. Но это лишь при условии работы с помощниками, так как для вкручивания свай требуется приложение усилий по обе стороны рычага.
Преимущества и недостатки
Типы свайного фундамента разделяют в первую очередь по способу устройства на забивные, набивные и винтовые. Каждая модель конструктивного элемента характеризуется своими особенностями.
К общим достоинствам всех типов свай следует отнести следующие:
- Применимость для всех типов грунтов и рельефов любой сложности. Там, где закладка ленточного или плитного основания будет неэффективной или нецелесообразной, используют опоры.
Свайные фундаменты можно строить на неустойчивых, переувлажненных грунтах, участках с риском оползней или подтопления, заболоченных территориях, а также на склонах и впадинах.
- Экономическая целесообразность. Закладка одиночных силовых элементов, связанных в единую конструкцию обвязкой, обходится на 30–40 % дешевле, чем строительство плитного или ленточного заглубленного основания.
- Возможность подобрать силовой элемент для любых условий. Популярность свайной технологии обусловила рост предложений от производителей свай. Сегодня можно подобрать опоры с несущей способностью от 0,8 до 15 и более тонн, а для глубокой закладки используются составные элементы.
- Небольшой объем земляных работ. Если в случае с заглубленным ленточным или плитным основанием нужно рыть котлован на проектную глубину, то для устройства набивных свай достаточно пробурить скважины в грунте, а забивные и винтовые столбы погружаются в почву посредством силового воздействия.
Недостатки свайной технологии:
- Сложность инженерных расчетов. Технология свайного фундамента может удовлетворить практически все гидрогеологические и проектные условия, но для этого потребуется провести ряд инженерных вычислений. Перед проектированием конструктору необходимо изучить нормативные требования к строительству фундаментов, что учесть возможные нюансы для каждого типа опор.
- Трудоемкость работ по обустройству подвальных помещений. Организовать строительство подземных помещений в пространстве между силовыми элементами возможно, но это приведет к значительному удорожанию проекта, которое практически перекроет выгоду от применения свайной технологии.
Для частного дома
Частные жилые дома и коттеджи отличаются сравнительно небольшим весом по сравнению с многоэтажками и промышленными объектами. Эта особенность позволяет отказаться от закладки дорогостоящего железобетонного ленточного или плитного основания в пользу заводских или самодельных свай.
Преимущества свайной технологии для частного строительства:
- возможность закладки фундамента своими руками (винтовые, набивные сваи);
- при необходимости доступны способы усиления основания (при строительстве пристроек, увеличении этажности, замене перекрытий в доме и т.д.);
- ремонтопригодность.
Почему не стоит строить частный дом на свайном фундаменте:
- значительные теплопотери за счет подъема дома над уровнем земли;
- трудоемкая процедура инженерных расчетов;
- на участке наблюдается высокая сейсмическая активность.
Разных видов свай
Выбор свай основывают на результатах гидрогеологических изысканий грунта, а также инженерных расчетов по проектным нагрузкам. Сравнительная таблица по плюсам и минусам для различных типов силовых конструкций:
Тип опор | Преимущества технологии | Недостатки технологии |
Забивные железобетонные |
|
|
Забивные стальные |
| |
Забивные деревянные |
|
|
Буронабивные |
|
|
Винтовые металлические |
|
|
Винтовые железобетонные |
|
|
Советы для начинающих
В средней полосе страны опоры необходимо углублять от 1,5 до 2 метров. При вкручивании опоры в почву можно самому понять, когда она нашла оптимальное положение, так как процесс будет усложняться, и металл начнёт деформироваться.
Если нет соответствующего опыта подобных работ, лучше в сваи устанавливать столбы на высоту 20-30 см. Таким образом, не нужно будет добиваться идеального вертикального положения опоры. К тому же вкручивать трубу в сваю меньших размеров значительно проще, чем использовать просто опору, но длинную.
Для получения лучшего результата необходимо, чтобы один человек следил за вертикальным положением опоры, а два вкручивали с помощью рычага сваю.
Если на полпути опора стала тяжелее прокручиваться, не нужно прикладывать много усилий, так можно только деформировать деталь. Лучше открутить опору назад и пройтись буром меньшего диаметра. Связано это может быть со слоем каменистого грунта
Важно, чтобы бур был намного меньшей ширины, чем свая
Длина сваи выбирается в зависимости от высоты будущего забора, при этом половина сваи должна быть над землёй. К примеру, если строится забор высотой в 1,5 метра, то необходимо подготовить 3-метровые опоры.
Важно использовать на лёгких торфяных грунтах сваи большого диаметра для цельности конструкции. На обычных можно использовать и тонкие опоры
Это интересно: ворота в частном доме.
Для многих людей решающим фактором при покупке является цена изделия. Конструкция же на опорах будет не только прочнее, но и стоимость изделия будет значительно ниже, чем использование обычных бетонных столбов на фундаменте.
Цена будет отличаться в зависимости от модели, толщины и длины детали. Также на неё влияет наличие дополнительных лопастей для более «лёгких» грунтов.
Сделать забор из винтовых опор могут трое рабочих, даже без необходимого опыта работы. Таким образом, можно сэкономить до половины стоимости забора. Следуя пошаговым инструкциям, можно сделать очень надёжную конструкцию, которая простоит много лет.
Конструктивные особенности
Сваи имеют свои неоспоримые преимущества — надёжность, технологичность и долговечность. Можно отметить и простоту установки этой конструкции, чего нет в таких видах фундаментов, как ленточный и столбчатый. Для их установки требуются большие трудозатраты. Необходимо вырыть яму, установить опалубку. Зачастую это делается в несколько этапов.
Установка свай для забора не требует больших вложений, закупки песка, гравия, цемента, установки опалубки и больших временных затрат. К тому же заборы, установленные таким образом, считаются самыми надёжными на сегодняшний день.
Как можно понять из самого названия, сваи — это пустотелые трубы с резьбой на одном конце. Зачастую в целях лучшего укрепления в грунте, вместо резьбы, установлены лопасти. Но иногда сваи делают комбинированными: с лопастями и резьбой.
Винтовые сваи вкручиваются непосредственно в грунт за счёт резьбы на одном из их концов
Для разных типов почв используются также разные сваи:
- для песчаных грунтов подойдёт конструкция с закрытым наконечником;
- для большинства почв (кроме песчаных и торфяных) используют открытый наконечник;
- для каменистых пород — резьба с двумя лопастями.
Стоит отметить, что сваренные сваи нельзя использовать для возведения фундамента дома, так как они не имеют достаточной прочности. Лучше в этом случае использовать литые конструкции.
Стоимость таких деталей фундамента может существенно отличаться в зависимости от размеров. К примеру, 89 мм свая может стоить в два раза дороже, чем 57 мм
Чем больше толщина металлической сваи, тем она дороже
Конструкции с двойными лопастями для установки на обычных грунтах покупать не рекомендуется. Их цена значительно выше, и их монтаж на «лёгких» почвах неоправдан.
Самостоятельный монтаж тоже имеет важную роль. Если иметь соответствующий опыт (возможно, небольшой), то экономия средств на постройку забора может быть до 50% от общего бюджета постройки.
Как показывает практика, заплатить за установку опоры строительной фирме необходимо приблизительно столько же, сколько и стоит один элемент. Дополнительно необходимо заплатить за исследование грунта в вашей местности. Серьёзные фирмы без анализа почвы к работам не приступят. При самостоятельной установке за это платить не придётся.
Характерные особенности основы по сравнению с забивным фундаментом
Монтаж забивных свай требует услуг спецтехники, а винтовые сваи можно ввинчивать и вручную. И хотя существует технология закручивания с участием спецтехники, владельцы участков справляются с этой работой в большинстве случаев без нее. Хотя, надо сказать, что усилия для этого потребуются немалые.
Установка забивных свай создает громкий звук и вибрацию. Это неблагоприятно влияет на жителей близлежащих домов и вызывает разрушительные процессы в зданиях. Также есть негативное влияние на почву. При строительстве близ зданий, имеющих историческую ценность монтаж забивных свай противопоказан. Всех этих недостатков лишен монтаж винтовых опор. В плане экономичности их установка намного выгоднее, причем это не только менее затратно, но и гораздо быстрее.
Забивные: преимущества, недостатки, сфера применения
Фундамент с забивными сваями представляет собой монументальную конструкцию, способную выдерживать большие нагрузки. Особенность технологии заключается в способе заглубления стержней в грунт посредством использования ударной силы.
Как правило, в качестве опор выбирают железобетонные столбы с квадратным или круглым сечением. Нижняя часть столба имеет заостренную форму, чтобы свая легче преодолевала сопротивление грунтовых пород.
Преимущества забивной технологии:
- повышенная несущая способность;
- большой срок службы от 100 лет;
- прочность и устойчивость;
- простота монтажа;
- высокая скорость строительства – от одного дня;
- ремонтопригодность;
- возможность повторного использования;
- подходит для сложного рельефа и большинства типов грунта, кроме скалистого;
- ж/б изделия не подвержены коррозии.
Недостатки забивных опор:
- необходимость аренды сваебойного оборудования;
- большой вес ж/б изделий;
- трудности при возведении свай на одном уровне;
- невозможность устройства гидроизоляции для фундамента;
- необходимость организации места для подъезда спецтехники.
Область применения:
- Строительство малоэтажных и многоэтажных жилых домов.
- Возведение промышленных сооружений.
- Строительство эстакад, мостов, путепроводов.
- Конструирование различных гидротехнических, а также инженерных сооружений, в том числе водозаборных пирсов, причалов и т.д.
Достоинства и недостатки
Плюсы
Как показала практика, в большом числе случаев забор на сваях винтового типа лучше традиционного. Производители и конструкторы предлагают весь комплект требуемых элементов для того, чтобы решить такую задачу. К явным достоинствам способа относят:
- Скорость установки.
- Минимальное число инструментов и оборудование.
- Отсутствие монтажной вибрации.
- Возможность применят на любых землях, исключением станут скальные.
- Проведение операции при любом сезоне.
- Прочность, а еще способность держать конструкцию до 4 тонн на сваю.
- Нет изменений конструкционной геометрии после установки.
- Длительный эксплуатационный срок.
- Трудоемкость меньше.
- Не требуется выравнивать участок и производить подготовку земли.
- Малый вес будет обеспечивать легкостью в транспортировке.
Все перечисленные выше технические достоинства станут базой экономической выгоды применения винтовых свай. Малое число элементов, стройматериалов, основная масса дадут возможность утверждать, что цена по смете конструкции меньше, чем при иных методах монтажа забора. Если при обустройстве основания большую долю времени и трудовых затрат составляют грунтовые работы, то в этом случае их выполнение необязательно. Обычно фундаменты делают при помощи заливки песчано-цементного расчета. Для удовлетворительного качества дальнейших операций требуется дать время на застывание раствора, а еще бетонную усадку. Специалистам советуют выдерживать минимум неделю до начала очередных установочных работ. Винтовые сваи для забора готовые к будущим операциям сразу после монтажа.
Минусы
Но самостоятельно решение про применение данного метода без соответствующей экспертизы земли способен привести к полному разочарованию. Не просто наличие скальных слоев способно воздействовать на конструкционную прочность. Высокие грунтовые воды, а значит, и подвижные почвы на большей глубине, чем обычно. Такие места часто можно встретить в проймах озер, рек, на высохших болотах. Прослойка торфа не самое надежное основание, а еще такие места часто засыпают привозной землей. Толщина слоя можно составлять до пары-тройки метров на отдельных участках. В таком случае длину части свай под землей требуется увеличивать так же, как и для районов с постоянной мерзлотой – до 4 метров.
Заключение
Окончательный вариант забора целесообразно делать после окончания строительства главного объекта. Остается материал, который можно использовать для этой цели. Легче докупить небольшое его количество, чем полностью оплачивать проект. Экономить можно только на оптимизации отдельных операций, точном количестве материала, но ни в коем случае не на его качестве. При выполнении всех условий строительства забор из винтовых свай прослужит владельцам собственности не один год
Важно, что, оставляя основу, можно менять отделку, дизайн, цвет ограждения, не затрачивая средства на новый монтаж.
Прочитать позже