Один из этапов разработки проекта будущего дома – определение типа фундамента, необходимого и достаточного для обеспечения его устойчивости, надежности и долголетия. Учет состава почвы на участке, особенностей рельефа, уровня залегания подземных вод и глубины промерзания грунтов позволит уверенно эксплуатировать дом без ремонта основания.
Для каждого из известных типов фундаментов существуют ограничения, связанные с почвенным составом и весом постройки. Например, мелкозаглубленный ленточный фундамент не «работает» на болотистых грунтах. А столбчатый ненадежен на грунтах пучинистых и если проектируется тяжелый этажный дом.
Одно из немногих оснований, которые применимы практически на всех типах «проблемных» грунтов, — свайно-винтовой фундамент.
Винтовая свая – стальной заостренный бур с лопастью на конце. В основании – труба с полимерным покрытием или оцинкованная. «Крыло» лопасти – это опора, посредством которой нагрузка от веса дома передается на грунт. В то же время, это анкер, который не позволяет вытолкнуть сваю из земли при пучении (расширение объема почвы за счет замерзшей в ней воды). К установленной свае сверху приваривается оголовок или сооружается ростверк, на который и опирается дом. Нижний конец — это сварной или литой наконечник. Чтобы установить сваю, ее достаточно вкрутить в грунт на нужную глубину. Понятно, что сделать это в скальной породе невозможно, поэтому на таких грунтах свайно-винтовые фундаменты не устанавливаются.
По конструктивным особенностям сваи подразделяют на:
- Литые. Винтовой наконечник изготавливается в безвоздушной среде методом точного литья. Затем он вставляется в стальное основание сваи и обваривается. Соблюдение технологии гарантирует прочность при вкручивании и большой срок эксплуатации.
- Сварные. Основание сваи выполняют с заостренным концом, а лопасти винта приваривают. Такие сваи относительно недорогие, но риск отклонения от вертикали при ее закручивании достаточно велик. Возможен вариант, когда через несколько лет из-за почвенных нагрузок отваливается лопасть и свая не несет свою нагрузку, передавая ее на соседние. Отклонение от расчетных нагрузок да с учетом сложных грунтов ведет к неравномерному проседанию всего фундамента дома.
Что такое свайно-винтовой фундамент
Проектируя свайно-винтовой фундамент, архитектор выполняет расчеты величины передаваемой грунту нагрузки не всем основанием в целом, и каждой сваей в отдельности, в каждой конкретной точке. Обычно, одна свая выдерживает вес в 5-6 тонн. Рассчитывается также расстояние между сваями, их общее количество, толщина трубы сваи и их положение. Для тяжелых этажных строений создают свайное поле. В остальных случаях сваи вкручивают в ряд под наружными стенами и несущими, а в местах стыковки стен и больших нагрузок устраивают «кусты» из свай.
Глубина закладки свай зависит также от глубины промерзания грунта (свая должна быть ниже) и уровня подземных вод. Стандартная длина сваи составляет 1,5 метра, но при необходимости ее наращивают до 11,5 метров.
Сваи длиной до 3 метров, у которых диаметр лопасти не более 300 миллиметров, ввинчивают вручную. Для свай с большими габаритами применяют гидробуры.
Высота всех свай над землей одинакова (даже если под ней сваи установлены на разную глубину), а лишнюю высоту просто обрезают.
Технология установки свай машинным способом отработана бригадой специалистов, а вот инструкцию по самостоятельному ручному вкручиванию предлагаем.
С плана строительства на «натуру» переносят точки расположения свай. Установка начинается с угловых отметок. Для закручивания сваи длиной до 2,5 м достаточно в специальное отверстие на верхнем ее конце вставить прут, который и будет рычагом. На сваи большей длины надевают удлинитель и трубы с квадратным сечением в качестве рычагов.
Поворачивают рычаг несколько человек, постоянно сверяясь с уровнем и отвесом. Допустимое отклонение от вертикали – не более 2 градусов. Завинченные на нужную глубину сваи промеряют дальномером на предмет горизонтального положения и обрезают «лишнее». Для дополнительно защиты от коррозии и если сваи не планируется вытаскивать, пространство вокруг них заливают бетоном. Осталось приварить оголовки, обработать места сварки антикорром и выполнить ростверк (если он предусмотрен проектом).
Стоимость винтового фундамента большей частью зависит от стоимости самих свай и комплектующих (оголовков, болтов, эксцентриковых элементов). На стоимость работы влияет глубина закладки свай и наличие/отсутствие спецтехники для их установки.
Итак, для сложных строительных ландшафтов и грунтов застройщики все чаще выбирают свайно-винтовой фундамент, «плюсы» и «минусы» которого рассматриваются в контексте конкретной строительной площадки.
Преимущества свайно-винтового фундамента
- Из перечня подготовительных работ можно исключить выравнивание перепадов грунта на участке, замену не пучинистых грунтов на более стабильные и создание подъездных путей.
- Экономия времени, трудозатрат и материалов. Отсутствуют земляные работы (рытье котлована или траншеи), обустройство опалубки, производство бетона и дополнительная гидроизоляция. Не требуется выдерживать срок, необходимый для набора бетоном полной своей прочности (28 дней). Финансовая экономия может составлять от 30% до 70%.
- Монтаж свай может происходить в любое время года, при низких или высоких температурах, независимо от осадков. Устанавливаются в любой грунт, включая вечную мерзлоту, «плывуны» и «второсортные» земли сельскохозяйственного назначения.
- В зависимости от количества свай, механическим способом винтовой фундамент может установить бригада из 3 человек за пару дней. Если не требуется спецтехника, то освоить процесс ручного вкручивания может даже далекий от стройки человек и выполнить тот же объем работ за неделю.
- Монтаж можно проводить на участках с развитой сетью подземных коммуникаций. Для определения их местоположения используют специальный прибор.
- Для дачного дома «плюсом» такого основания является возможность его создания в лесном массиве (такой фундамент не разрушает корни деревьев) или в условиях плотной застройки дачного кооператива.
- Вкрученные сваи при необходимости могут быть изъяты (без выкручивания заглубленных свайных элементов) и использованы повторно в другом месте.
- Если расчеты свайно-винтового основания выполнены правильно, а сами сваи качественные, то сразу после окончания фундаментных работ можно переходить к возведению стен.
- По прошествии времени рядом можно возвести такой же фундамент под пристройку к дому, не повредив старого основания.
- Срок службы – до 120 лет.
- Высокая сейсмоустойчивость.
Недостатки свайно-винтового фундамента
Все практикующие строители знают минусы свайно-винтового фундамента. Однако сразу заметим, что большинства из них можно избежать, если расчеты выполнить точно и не экономить на качестве свай.
- Неоднородные грунты на одном участке могут привести к неравномерной осадке фундамента. Обычно такую вероятность просчитывают при проектировании, принимают меры или отказываются от свайно-винтового фундамента.
- В сильно увлажненных грунтах и почвах со щелочной или кислой реакцией срок службы сваи составляет 50 лет. Однако, качественные сваи уже выполнены из антикоррозийных материалов, а при монтаже ствол еще раз обрабатывают. К тому же, такая продолжительность «жизни» для дачного дома вполне достаточна, чтобы он успел устареть морально и требовал замены.
- Винтовой фундамент пригоден только для малоэтажного строительства (что в случае с загородным домом не имеет решающего значения).
- Невозможно обустройство подвала, подземного гаража или цоколя. Если решение об их строительстве принято, то потребуется большой объем дорогостоящих дополнительных работ (отмостка, дренаж, утепление, гидроизоляция).
- При обустройстве винтового фундамента типовой проект не подходит: расчеты ведутся индивидуально.
- Возведение кирпичных стен на винтовом фундаменте не рекомендуется.
- Возможность повреждения свай из-за некачественного металла или нарушений в процессе изготовления (например, в выполнении сварного шва в месте соединения трубы и наконечника).
- Вкрученную сваю невозможно проверить на наличие повреждений, полученных в процессе монтажа. В местах повреждений коррозийные процессы будут очень активны.
- Необходимость дополнительного утепления пола нижнего этажа дома, поскольку под строением не почва, а холодный зимний воздух.
- Среди недостатков свайно-винтового фундамента иногда выделяют еще один, психологический. Внешне дом на таком основании создает впечатление чего-то неосновательного, временного и незаконченного. Этот момент нужно также учитывать, сравнивая его с получаемыми преимуществами и необходимостью.
Мы не утверждаем, что винтовые сваи – единственно возможный выход из сложных ситуаций при особенных рельефах и грунтах. Но свайно-винтовой фундамент, помогает решить многие проблемы и обеспечить надежность загородного дома на десятилетия.
Не нашли ответов в статье? Больше информации по теме:
Достоинства и недостатки стеклопластиковой арматуры
Количество цемента и песка для формирования надежного фундамента
Виды фундаментов и распространенные марки бетона
Самостоятельный монтаж фундамента
Плюсы и минусы свайного фундамента для сооружения деревянного дома
Устройство свайно-ростверкового фундамента