Винтовой фундамент: плюсы и минусы, правила установки
Вопросы, рассмотренные в материале:
- Описание свайно-винтового фундамента
- Отличия свайно-винтового фундамента от забивного и монолитного
- 11 основных плюсов винтового фундамента
- Минусы винтового фундамента
- Виды и маркировка винтовых свай для фундамента
- Правила выбора винтовых свай
- 4 этапа установки свайно-винтового фундамента
- Составляющие стоимости монтажа винтового фундамента
Винтовой фундамент сегодня популярен как никогда. Он дает отличную возможность сэкономить при частном строительстве – возведении бань, террас, беседок, небольших каркасных домиков. Учитывая современную экономическую ситуацию, данное преимущество весьма значимо.
Нужно не только иметь представление, когда стоит использовать фундамент такого рода, но и соблюдать правила его возведения. Если этого не сделать, срок эксплуатации постройки резко сократится, и это в лучшем случае. В худшем появится угроза безопасности и здоровью людей.
Описание свайно-винтового фундамента
Винтовые сваи были придуманы в 1838 году английским архитектором и инженером А. Митчеллом. Он первый предложил облегчить труд строителей и не вбивать, а закручивать сваи в грунт. Для осуществления задумки опоры производили с острым резьбовым наконечником. Позднее данную технологию стали использовать в Америке для строительства маяков.
Также винтовые сваи пользовались популярностью у военных, которые возводили мобильные объекты. Геологи создавали постройки для временного проживания с помощью этой технологии, когда отправлялись в экспедиции в отдаленные уголки Земли.
В нашей стране о винтовом фундаменте узнали лишь в 1880 г. Инженер Карлович провел все необходимые исследования данной технологии, подтвердив в научной работе, что такие сваи более эффективны. Затем до 1900 года происходили усовершенствования изначальной конструкции винтового фундамента. Например, был создан наконечник с лопастями. С его помощью опора надежно закреплялась в твердом грунте.
Винтовая свая имеет следующую конструкцию: она выполнена в виде полой железной трубы, внизу на конце в форме конуса расположены лопасти бура, чтобы ее можно было ввинтить в грунт. Затем опорные столбы соединяют друг с другом с помощью ростверка либо нижними рядами сруба. Нагрузка от строения распределяется равномерно по свайному полю: каждая опора поддерживает здание.
Лопасть, которая находится снизу наконечника, не просто облегчает вкручивание в твердую почву, но и выполняет функцию удерживающего анкера. Если потребуется, трубу можно выкрутить из грунта, а затем установить на другой площадке. Однако важно, чтобы металл не покрылся ржавчиной, пока находится в земле.
Большинство тех, кто планирует заняться индивидуальным строительством, не знают, что винтовые сваи применяются не только для создания фундамента загородных домов, бань, но и для оборудования оснований таких конструкций, как:
- шумозащитные экраны, заборы;
- беседки, теплицы, малые архитектурные формы;
- усиленные монолитные фундаменты (плита, лента);
- оттяжки, анкеры, столбы ЛЭП;
- временные строения, которые можно демонтировать, к примеру аттракционы, павильоны;
- мосты, причалы, укрепление откосов;
- рекламные конструкции.
При этом использование данной технологии заметно сокращает время строительных работ.
В санитарных нормах и правилах подробно описано, как подобрать винтовые сваи с учетом особенностей эксплуатации в каждом отдельном случае.
Отличия свайно-винтового фундамента от забивного и монолитного
Особенность винтового фундамента для дома заключается в том, что не требуется нанимать строительную технику. Такие сваи получится закрутить своими руками. Но в этом случае потребуется помощь нескольких человек.
Монтаж опорных конструкций также имеет особенности. Когда устанавливают забивные сваи, слышится громкий стук и ощущается вибрация, передаваемая по земле. Кроме того, из-за разрушения грунта можно нанести вред окружающей среде.
Из-за сильной вибрации могут начать разрушаться здания, расположенные неподалеку от строительной площадки. Поэтому возведение строений исторического и культурного значения осуществляется с использованием винтового фундамента.
Когда применяется винтовой фундамент, цена строительных работ будет сравнительно невысокой. К примеру, для забивания металлических свай требуются большие затраты труда и времени. Винтовые же сваи получится монтировать своими силами.
Рассмотрим отличия от монолитного ленточного фундамента. Чтобы залить его, потребуется много времени. Для начала проводится подготовка и земляные работы. Такое основание требует выполнения гидроизоляция. Винтовой же фундамент можно сделать без гидрозащиты.
Эти два вида оснований отличаются друг от друга тем, что монолитному нужно в течение какого-то времени (обычно месяц) отстояться и набрать прочности, винтовой фундамент можно использовать по назначению сразу.
Если потребуется, свайно-винтовой фундамент можно расширить, добавить трубы, а также сделать перераспределение нагрузки. В результате несущая способность и устойчивость будут оптимальными.
Когда необходимо реализовать необычное дизайнерское решение либо здание будет располагаться на краю обрыва, на склоне, на территории со сложным рельефом, профессионалы советуют выбирать именно винтовой фундамент. Дело в том, что цена ленточного основания в этих случаях будет намного выше. Объясняется это тем, что потребуется много дополнительных стройматериалов.
11 основных плюсов винтового фундамента
Если вы решили сделать винтовой фундамент своими руками, то должны знать, какими достоинствами он обладает:
- Основание получается прочным, оно прослужит более 40 лет и сохранится в идеальном состоянии.
- Такой фундамент является бюджетным. Сваи вкручивают в почву, участок не нужно выравнивать, поэтому можно обойтись без проведения земляных работ и оборудования котлована. А значит, вам удастся сэкономить средства.
- Монтаж винтового фундамента происходит быстро. Если проходимость почвы оптимальная, строители работают слаженно, свайное поле для дома среднего размера получится сделать за 12 часов. Когда сваи будут вкручены, можно начать обвязку, а затем сразу возводить стены.
- Винтовой фундамент универсален. Возводить его можно как на идеально ровном участке, так и на гористой территории с уклоном. Кстати, именно такой тип основания подходит для монтажа в условиях вечной мерзлоты. Винтовые сваи эффективно используются в тех случаях, когда прочие опоры под здания оборудовать невозможно.
- Оборудовать винтовой фундамент можно в любое время года: в жару или сильные морозы. Монтаж будет качественным, а опора надежной вне зависимости от погодных условий. Это возможно благодаря тому, что наконечник трубы вкручивается на такую глубину, где температурный режим стабилен.
- Винтовой фундамент не боится пучения грунта, например, когда земля промерзает в зимнее время.
- Не нужно ждать, пока основание застынет, как в случае с ленточным или монолитным фундаментом. Последние виды оснований должны схватиться, застыть, набрать прочность. Обвязку винтовых свай можно начинать сразу после их монтажа, то есть экономится время.
- Винтовой фундамент не боится влаги, которая поступает из почвы. Поэтому пол в коттедже всегда будет сухим и не загниет.
- Такое основание можно использовать еще раз. Если потребуется, сваи выкручивают из почвы, а затем устанавливают на другом участке. Этой особенности нет ни у одного вида фундамента.
- Провести коммуникации будет легко, поскольку винтовой фундамент не мешает монтажу водопроводных труб, канализационной системы. Поэтому прокладывать инженерные сети можно как до монтажа свай, так и после.
- Оборудовать винтовой фундамент своими руками получится даже у новичка. Плитное или ленточное основание сделать самостоятельно будет труднее.
Винтовые сваи лучше всего подойдут, если необходимо возвести маленькое здание. Оптимальный вариант, когда лопастные опоры вкручиваются в суглинок либо смесь песка и щебенки. В этом случае образуется конус из почвы, после уплотнения по прочности он не уступает бетону.
Минусы винтового фундамента
Если вы решили соорудить именно такое основание, то, прежде чем купить сваи винтовые для фундамента, следует изучить минусы, которые есть у данной конструкции.
- Не получится монтировать опоры, если грунт скалистый либо каменистый.
- Запрещается оборудовать такой фундамент, если рядом с участком находятся железные дороги для электропоездов, разрабатываемые шахты, карьеры, ЛЭП, вышки сотовой связи.
- Придется отдельно оборудовать подвальное помещение, если в этом возникнет необходимость. Дело в том, что монтаж винтового фундамента осуществляется без подвала и цоколя.
- Такое основание нельзя использовать, если строение будет с несколькими этажами. Профессионалы не советуют оборудовать винтовой фундамент, если в доме будет два и более этажа, при этом здание каменное либо кирпичное.
- Придется утеплять сооружение. То, что между землей и полом будет воздушная прослойка, является достоинством винтового фундамента. Но это пространство придется дополнительно зашивать, а значит, будьте готовы к денежным затратам.
- Металлические сваи покрываются ржавчиной со временем. С данной проблемой можно столкнуться, если опоры монтированы в болотистой местности, где почва влажная. Чтобы обезопасить себя от падения основания, следует покупать сваи с толстыми стенками, со специальным покрытием от коррозии. Это также увеличит расходы.
- Не получится сделать основание рядом с другим строением. Например, когда необходимо оборудовать террасу вплотную к построенному коттеджу. Проблема в том, что вы не сможете ввинтить сваи ни самостоятельно, ни с помощью спецтехники. Кроме того, если монтировать сваи рядом с ленточным либо столбчатым основанием, можно испортить его и разрушить несущую опору.
Из вышесказанного видно, что преимуществ у винтового фундамента больше, чем минусов. Главное, чтобы опора была сделана из высококачественной стали.
Свайные опоры следует проверить в ОТК с помощью рентгена либо ультразвука. Чаще всего проблемные ситуации возникают при возведении винтового фундамента из-за того, что купленный материал имеет дефекты.
Виды и маркировка винтовых свай для фундамента
Прежде чем заказать винтовой фундамент под ключ, следует изучить, на какие виды подразделяются сваи и как их выбирать в соответствии с вашими требованиями. В зависимости от типа сооружения будет отличаться и СВС. Так, по методу производства несущих опор выделяют 2 вида свай:
- Сварные сваи
Конструкция выполнена в виде сборных элементов: рабочего ствола, стального наконечника, спиральных витков, которые сварены между собой. Сварная опора бюджетная, ее можно использовать для возведения загородных коттеджей, а также хозпостроек.
Однако сварные опоры редко применяются в промышленном строительстве. Причина в том, что со временем металл в местах сварного шва покрывается ржавчиной, разрушается. Такая конструкция не обладает требуемой прочностью и надежностью, чтобы строить на ней многоэтажные дома, а также промышленные объекты. Иногда, чтобы усилить опору, внутрь рабочего ствола заливают бетон.
- Сваи с литым наконечником
Опора выполнена в виде литой конструкции: наконечник обвивает спиральный виток. Между этими элементами нет швов, поэтому сваи более прочные, устойчивы к коррозии. Однако сварное соединение есть между наконечником и рабочим стволом. Но длина шва и направления усилия на опору таковы, что наконечник никогда не оторвется и конструкция не разрушится.
Специалисты на опыте доказали, что такие сваи без проблем ввинчиваются в твердую почву, проходят через корни деревьев, наконечник сохраняет свою форму, даже если сталкивается с каменистым грунтом. Опоры с литым наконечником подходят для возведения ответственных конструкций с повышенной нагрузкой. Однако стоят такие сваи достаточно дорого, поэтому они редко применяются при строительстве коттеджей и дач.
В зависимости от конструкции опоры бывают следующих типов:
- Узколопастные. Представляют собой многовитковой аналог шурупа. Литой наконечник соединен с рабочим телом с помощью сварного шва. Если монтаж свай происходит в условиях вечной мерзлоты, применяются опоры с зубьями по периметру нижнего среза. Заостренные наконечники подходят для каменистых грунтов, почв с содержанием осколков камня и плотных пород.
- Широколопастные – лопасть литого наконечника с 1–1,5 заходом.
- Многолопастные – множество лопастей по длине для эффективного опирания и компенсации вертикальных подвижек.
Именно многолопастные опоры подходят для возведения домов с тремя этажами с мансардой. Если вы строите небольшую дачу, можно использовать однолопастные сваи с широким винтом или узкой спиралью наконечника – выбор зависит от особенностей почвы.
ТОП-5 статей по строительству:
- Можно ли построить на участке второй дом: разбираемся в законодательстве
- Расположение дома на участке: учитываем стороны света, расстояние до соседей и нормативные акты
- Из чего лучше строить дом: обзор популярных материалов
- Дом на 2 семьи с разными входами: планировка и преимущества
- Материнский капитал на строительство дома: как получить и потратить
Как маркируются винтовые сваи:
- СВС – сварной наконечник;
- ВСЛ – литой наконечник;
- СВК – конусная модификация (допустима маркировка СВС-К);
- СВП – опора дополнена пикой (может быть обозначена как СВС-П);
- ВАУ – анкерное устройство винтового типа со сборной конструкцией.
Если заказчик выдвигает особые требования, изготовители производят опоры переменного диаметра с усложненной конфигурацией:
- серия Z – винтовой анкер для легких сооружений;
- серия Т – пластина оголовка с монтажными отверстиями;
- серия U – П-образный оголовок;
- серя F – круглый фланец;
- серия R – квадратный фланец.
Чаще всего используется диаметр СВС, СВЛ 5,7–32,5 см. Максимальный размер свай из спецсерий достигает 15,9 см. Маркировка содержит в себе данные о типе сваи, диаметре, толщине стенки, размере лопасти. В последнюю очередь указывается длина опоры. В зависимости от производителя маркировка может отличаться. К примеру, компания «Фундэкс» после общепринятого обозначения добавляет маркировку Ф1 или Ф2, что указывает на количество лопастей.
Правила выбора винтовых свай
Профессионалы не советуют приобретать сваи из шовной трубы (осмотрите изделие перед покупкой). Лучше всего выбирать опоры с литым наконечником, размеры лопасти 1,4 см и 0,6 см (у конуса – с края). Необходимо изучить документацию от производителя. Только так вы поймете, сделана ли свая из новой трубы либо из бэушной, но заново окрашенной.
В сварных наконечниках рядом со швом металл может быть ослаблен, либо лопасть срезана во время вращения в каменистом грунте. Даже если погружение происходит легко, однако во время эксплуатации не исключена вероятность отрыва лопасти, в результате свая пройдет на большую глубину, и ее несущая способность утратится. Использовать ее для создания винтового фундамента коттеджа нельзя. Однако такая опора подойдет для возведения бань, беседок, ограждений.
Чтобы подсчитать требуемое количество свай, можно воспользоваться таблицами СНиП, а также учитывать особенности почвы на строительной площадке. К примеру, несущая способность будет следующей, если погрузить на 200 см однолопастные винтовые сваи 89/300 и 73/250 соответственно:
- 0,7–2,8 т или 0,5–2 т – влажная глинистая почва;
- 1,7–4,2 т или 1,2–3 т – сухая глинистая почва;
- 2,1–2,8 т или 1,5–2 т – суглинистый грунт;
- 2,8–3,5 т или 2–2,4 т – супесь;
- 7,7–8,4 т либо 5,4–5,8 т – песчаная почва;
- 8,5–9 т или 5,8–6,3 т – гравий.
Затем следует определить сборную нагрузку, она состоит из веса строений, снега, нагрузки ветра, массы домочадцев, мебели, предметов интерьера.
Чтобы узнать необходимые параметры, следует использовать таблицы СНиП. Сборная нагрузка делится на характеристику сваи, в результате получаем количество опор на строительном участке. Чтобы был запас прочности, рекомендуется применять характеристики СВС изготовителя, сниженные на 15 %. К примеру, когда продавец говорит, что свая способна выдержать нагрузку 4 т, следует использовать в расчетах значение 3,4 т. На заключительном этапе необходимо откорректировать количество опор, учитывая шаг установки:
- сваи размещаются по углам, в местах соединения стен и перегородок;
- если применяется ростверк из металла, важно учитывать, что швеллер провиснет под силой тяжести при длине 300 см, значит, следует сократить шаг до 2–2,5 м;
- когда конструкция массивная, придется оборудовать отдельное свайное поле для элементов (печка, генератор, насос, котел, крылечко, внутренняя лестница).
Если планируется дом с террасой и пристройкой, расчеты двух винтовых фундаментов, а затем их возведение следует производить отдельно. Нельзя допустить, чтобы была жесткая связь с домом, поскольку на фундамент действуют разные нагрузки. В результате может произойти неравномерная просадка.
4 этапа установки свайно-винтового фундамента
Монтировать основание придется в несколько этапов. Сначала размечаем территорию, затем погружаем и выравниваем сваи, заливаем их бетоном, выполняем обвязку винтового фундамента ростверком.
1. Размечаем участок.
Сделать разметку СВФ получится легко. Работы с землей не требуются, главное наметить оси стен, перегородок, а также других конструкций и оборудования. Сделать это можно с помощью колышков, их размещают чуть дальше углов будущего дома. Затем между ними натягивают шнур.
Допускается сделать 2 колышка с горизонтальной перемычкой. Между ними натягиваются 2 нити по внешним размерам опор. Далее детально рассмотрим последующие шаги.
2. Вкручиваем и выравниваем опоры.
Не важно, с какими лопастями и наконечниками сваи, а также какие особенности есть у почвы, технология вкручивания свай едина.
Подготавливаем направляющие приямки с помощью ручного либо мотобура. Глубина скважин не более 50–70 см, диаметр чуть меньше лопастей. Так позиционирование труб будет максимально точным, их получится легко вкрутить в почву.
Приступаем к ввинчиванию. Для этого в отверстия в сваях продеваем лом либо трубу нужного диаметра, достаточной длины с толстыми стенками. Понадобится помощь второго человека. Вдвоем, двигаясь по кругу, вы сможете вкрутить в почву сваи. В это время еще один помощник должен следить за вертикальным уровнем сваи, используя строительный уровень.
Ввинчивать опору можно как своими силами, так и механическим способом. В этом случае потребуется спецтехника.
Следующее, что необходимо сделать, — обвязку свай ростверком из древесины, металла либо бетонными балками. Ростверк монтируется на оголовках. Это значит, что выступающие над поверхностью грунта сваи должны быть в одной плоскости.
Как выровнять сваи:
- размечаем единый горизонтальный уровень на каждой опоре, сделать это можно с помощью водяного либо лазерного уровня;
- обрезаем трубу с учетом разметки, используя болгарку.
3. Заливаем винтовые сваи бетоном.
Профессионалы советуют монтировать данный вид фундамента, заливая полости труб бетонным раствором. Дело в том, что на внутренних поверхностях труб образуется конденсат, даже несмотря на то что оголовки приварены герметично. Если же внутри полости будет бетон, получится устранить данный эффект, кроме того, пространственная жесткость основания увеличится.
4. Обвязываем сваи ростверком.
Обычно ростверк монтируют на высоте 50–70 см от поверхности почвы. Используются балки из металла либо древесины. Кроме того, обвязку можно сделать, залив монолитную ленту из железобетона.
Читайте также: «Геология участка: цели проведения и этапы работы»
Как правильно сделать обвязку свай в зависимости от выбранного материала:
- Железобетон. Его стоимость выше, если сравнивать с деревянными либо металлическими балками. Однако такой ростверк подходит для кирпичных домов. Технология работы следующая: собираем опалубку, монтируем армирующий каркас, связываем его со сваями, используя рифленую арматуру, а затем бетонируем.
- Балки из древесины. Используются при возведении коттеджей каркасного типа, из бруса либо бревна. Сначала приваривают плоские оголовки, чтобы можно было закрепить брус. Затем балки соединяют друг с другом в полдерева, закрепляются к оголовкам саморезами, болтами либо гвоздями.
- Балки из металла. Чаще всего для обвязки используются швеллеры, их фиксируют к оголовкам с помощью сварного шва.
Отзывы о винтовом фундаменте подтверждают: оборудовать его получится своими силами, не потребуется даже нанимать профессионалов и специальную технику. Важно рассчитать, на какой глубине залегают плотные несущие пласты, а также определить шаг монтажа свай, их количество. Однако, если у вас нет опыта проведения строительных работ, рекомендуется обратиться к профессиональным строителям.
Составляющие стоимости монтажа винтового фундамента
Стоимость основания дома в общем случае зависит от нескольких параметров:
- Цена геологического исследования, а также услуги специалиста, разрабатывающего проект.
- Цена стройматериалов, которые потребуются для фундамента.
- Цена предварительных, а также земляных работ, которые проводятся во время подготовки строительного участка к обустройству основания дома.
- Цена на работу по монтажу фундамента.
Не забывайте, что потребуется арендовать либо купить строительную технику, а также оплатить доставку строительных материалов.
Но с учетом того, что основание здания будет винтовым, описанную выше схему подсчета следует откорректировать. Дело в том, что в этом случае не потребуются предварительные, а также земляные работы. Все, что вам нужно, — вкрутить сваю в почву, и все. Монтировать опору получится без использования дорогого оборудования и спецтехники.
Поэтому, чтобы рассчитать стоимость винтового фундамента, надо учитывать 3 составляющие:
- Проведение геологического исследования, разработка проекта.
- Покупка стройматериалов: свай, балок для ростверка, цокольных панелей.
- Сборка фундамента.
Так как цена земляных работ составляет примерно 25–30 % от итоговой суммы на возведение фундамента, то винтовое основание, не нуждающееся в этом этапе, будет на четверть дешевле по сравнению с другими видами.
Кроме того, вложив средства на подготовительном этапе в работу геологов и проектировщиков, вы сможете уменьшить затраты на покупку строительных материалов. Суть тут в следующем.
Глубину залегания подошвы, то есть размер сваи, определяет геолог. Требуемое количество опор и их габариты для создания основания вашего дома вычисляет проектировщик. Если вы потратитесь на оплату труда этих специалистов, то сможете сэкономить на покупке строительных материалов. И приобретете нужное количество свай, чтобы монтировать основание для вашего коттеджа.
Некоторые владельцы участков уверены, что винтовой фундамент не обладает достаточной прочностью, чтобы возводить на нем загородный дом. Многие считают, что такое основание подходит лишь для создания хозяйственных построек. В реальности все обстоит несколько иначе.
Если сваи правильно смонтировать, обвязать ростверком, они без проблем выдержат двухэтажный коттедж. Если вы проживаете в местности, где грунт промерзает на глубину 200 см, получится сделать фундамент только по такой технологии. Кроме того, цена винтового фундамента в полтора раза ниже по сравнению с ленточным, и в два раза меньше, чем стоимость монолитного. Не забывайте об этом, чтобы сделать правильный выбор.
