Свайно-винтовой фундамент для каркасного дома: плюсы и минусы

Свайно-винтовой фундамент — это надежная и быстровозводимая конструкция для малоэтажного строительства из материалов с низкой удельной плотностью. На такой фундамент можно поставить даже многоэтажный дом, сэкономив деньги заказчика. Однако выгоды винтового основания может перечеркнуть даже небольшая ошибка в проекте свайного поля и сомнительное качество опорных элементов. Поэтому перед строительством фундамента для каркасного дома или сруба необходимо еще раз взвесить плюсы и минусы свайно-винтовых конструкций, принимая во внимание особенности монтажа и критерии подбора свай.

Подходит ли такое основание для каркасных домов

Строение на основе несущего каркаса относятся к легковесным сооружениям, поэтому для таких домов не нужно устраивать заглубленные ленточные фундаменты или заливать плитные основания. При высокой опорной способности грунта легкий каркасный дом можно построить на столбчатом фундаменте, во всех остальных случаях такие строения возводят на свайном основании.

При грамотном расчете нагрузки на каждый опорный элемент, свайное поле выдержит вес многоэтажного каркасного строения в течение долгого времени. В строительной практике есть примеры даже 7-этажных каркасных сооружений на базе свайных оснований. Такие постройки разрешены СНиП Японии и ряда стран Европейского Союза.

Однако для устойчивости малоэтажного и многоэтажного дома мало рассчитать нагрузку на опору и ростверк — нужно подобрать правильную сваю, а также технологию заглубления опорного элемента.

Какие опоры лучше использовать

Во время строительства фундамента используют три вида свай:

• забивные — их делают из железобетона или металла и погружают в грунт с помощью механического или гидравлического копра;
• буронабивные — они заливаются в штробу, которая высверливается в грунте с помощью буровой установки;
• винтовые — их делают из металлических труб и вкручивают в грунт как саморез.

На забивных опорах может стоять многоэтажка или небоскреб. Буронабивные конструкции заливают своими руками, погружая в шуфр обсадную трубу и армирующий каркас. Однако для устройства таких свай нужна специальная техника — копр и буровая установка, а также долгие земляные работы по выравниванию стройплощадки для тяжелых машин.

Винтовые сваи не нуждаются ни в тяжелой технике, ни в подготовке стройплощадки. Чтобы завернуть такую опору в грунт необходим рычаг и пара разнорабочих. Один из них будет удерживать сваю в вертикальном положении, контролируя опору с помощью уровня, а второй — вращать рычаг, вставленный в торцевую проушину.

Плюсы и минусы свайного фундамента

В преимущества свайных опорных конструкций можно записать:

1. Низкую цену решения — даже забивные варианты обходятся дешевле ленточного фундамента или сплошной плиты.
2. Совместимость со всеми типами грунта — сваи бьют и в заболоченную почву, и в вечную мерзлоту. На таких опорах стоят дома Венеции и Норильска.
3. Нивелирование сложностей рельефа — разная глубина погружения компенсирует любой уклон или выемку.
4. Долгий срок службы — свайные основания живут по 50-100 лет.
5. Низкую деформацию пучения — опорный элемент погружают значительно ниже возможной глубины промерзания грунта.

Из недостатков свайных оснований стоит отметить сложность строительства ростверка, а также не самые простые расчеты несущей способности фундамента. Поэтому, несмотря на внешнюю простоту технологии, свайные фундаменты делают только по чертежам.

Можно ли использовать винтовые сваи для домов из бруса

Сруб относится к легковесным конструкциям, поэтому при строительстве дома из бруса или оцилиндрованного бревна рекомендуют устройство ленточных, столбчатых, плитных и свайных фундаментов. По стоимости строительства самым дешевым вариантом является свайная конструкция.

Из доступных разновидностей свай для сруба подходят забивные и буронабивные модели, а также винтовые опоры. Причем забивные столбы стоят дорого, а буронабивные модели предполагают потерю времени — для выхода монолита на расчетную прочность нужно подождать как минимум две недели. Поэтому лучшим вариантом из всех возможных следует признать винтовую сваю.

При устройстве свайного поля под сруб принимают во внимание удельный вес сложенных из бруса стен — он больше, чем аналогичный параметр каркасной конструкции. Поэтому шаг свайного поля под сруб существенно меньше, чем у фундамента под каркас, что отражается на стоимости работ. И цена основания под сруб всегда выше стоимости фундамента под каркас.

Особенности винтовых свай

Важными характеристиками винтовой сваи можно назвать:

• диаметр опоры;
• толщину металла;
• длину опорного элемента;
• тип наконечника;
• ширину лопасти.

Диаметр и ширина лопасти влияют на несущую способность опорного элемента. От толщины металла зависит срок службы и стоимость. Длина опоры нивелирует деформацию пучения, а тип наконечника определяет возможность бурения плотного грунта с каменистыми включениями.

Фабричная опорная балка оснащается двумя типами наконечников — сварными лопастями (их приваривают к трубе на стройке или в сборочном цеху) или литым буром. Первый вариант обходится дешевле — такую конструкцию можно изготовить своими руками. Литой наконечник стоит дороже, но гарантирует долгий срок эксплуатации — до 100 лет.

Кроме того, необходимо принять во внимание возможность наращивания опорного столба. Сваи с возможностью удлинения комплектуются резьбовыми муфтами на торцах.

Критерии выбора

Основной критерий, влияющий на выбор сваи, это диаметр опорного элемента. От этого параметра зависит несущая способность фундамента. Причем подбор диаметра проводится по следующим правилам:

• 57 миллиметров — стойки для ограждений высотой до 2,5 метра;
• 76 миллиметров — малонагруженные конструкции (максимум 3 тонны на фундамент)
• 89 миллиметров — малые архитектурные формы и одноэтажные постройки с эксплуатационной нагрузкой до 5 тонн;
• 108 миллиметров — каркасные, малоэтажные дома с нагрузкой до 7 тонн;
• 133 миллиметра — строения из бруса с эксплуатационной нагрузкой до 14 тонн.

Толщина металла опорной трубы не может быть меньше 4-6 мм, а диаметр лопасти должен быть равен 20-30 сантиметрам. Дополнительное требование к трубе — бесшовная технология производства, поскольку шов является источником коррозии. Длина опоры определяется глубиной залегания пластов с высокой опорной способностью. Она может доходить до 11 метров. И даже такие сваи закручиваются в грунт вручную. При этом список преимуществ свайно-винтовых фундаментов не зависит от габаритов опорной трубы.

Преимущества свайно-винтовых фундаментов

1. Монтаж в любое время года — винтовую опору можно вкрутить даже в промерзшую землю. Поэтому такие конструкции собирают зимой и летом.
2. Быстрая установка свайного поля — любой фундамент такого типа собирается за 1-2 дня. При этом площадь основания значения не имеет.
3. Простая прокладка коммуникаций — монтажникам не придется рассверливать ленту или плиту для подвода водопровода или канализации. До сборки цоколя весь подпол остается доступным для любых вмешательств.
4. Гидроизоляция опорного венца — стальные опоры не вытягивают влагу из почвы. При элементарной изоляции венца от ростверка деревянная балка проживет не менее 50 лет.
5. Ремонтопригодность конструкции — поврежденный элемент можно восстановить с помощью сварочного аппарата, хотя 100-процентную начальную прочность не вернет даже сварка.

Как провести монтаж и укрепить конструкцию

Сборка свайного поля начинается с расчета шага расположения опорных элементов, их геометрических параметров, а также определения глубины погружения опор. После этого на участок приглашают инженера-геодезиста, который выносит положение свай в натуру, маркируя место установки металлическими штырями с номером по порядку. Завершив маркировку, строители могут привезти на участок заказанные заранее сваи. После этого приступают к сборке фундамента. Она проводится по следующей схеме:

1. Первые сваи вкручивают в углы фундамента, используя простейший ворот — рычаг, который пропускают в проушины оголовка. Во время завинчивания сваи один из рабочих контролирует перпендикулярность опоры, используя лазерный нивелир или простой отвес. Высота опорного элемента сверяется с плановым положением с помощью геодезического инструмента.
2. Закончив с угловыми элементами, строители приступают к монтажу несущих свай, расположенных под стенами, колоннами и межкомнатными перегородками дома. Монтаж ведется от угла к центру.
3. Погрузив все опоры в грунт, строители проверяют высоту свайного поля, корректируя этот параметр с помощью болгарки.
4. В подготовленные опоры заливают бетон, который защищает внутренности трубы от коррозии, и усиливает прочность конструкции.
5. После застывания бетона на торец наваривают оголовок — платформу для балок ростверка.
6. В финале строители собирают ростверк, используя швеллер, двутавровую балку, брус, бетонные столбы. При необходимости можно залить монолитную плиту, используя съемную опалубку и сложное армирование.

До закладки первой сваи принято проводить натурные испытания опорной способности грунта. Для этого в почву закручивают одну опору, которую нагружают сверх расчетных параметров (на 10-15%). Если она не просела, можно приступать к строительству фундамента. В ином случае, стоит откорректировать параметры свайного поля.

Как рассчитать стоимость строительства

Цена строительства определяется плотностью свайного поля, а этот показатель зависит от эксплуатационной, несущей, снеговой и ветровой нагрузки. Все эти параметры определяют при проектировании фундамента, поэтому смета работ составляется только после завершения проекта.

Причем в проекте указывают не только количество опор, но и глубину погружения. Опираясь на данные проекта, вы можете выбрать сваи нужной длины и диаметра в требуемом для сборки поля количестве. Если суммировать общую длину, и умножить ее на цену погонного метра нужного диаметра, мы получим примерную стоимость труб. Прибавьте к ней цену оголовков и наконечников, и вы получите стоимость материала.

Кроме того, в смете нужно учесть расходы на транспортировку, цену инженерно-геодезических изысканий и оплату рабочим. Но даже в сумме эти траты не превышают 25-30% стоимости бетона для ленточного фундамента.

Заключение

Свайно-винтовой фундамент — это просто, выгодно и надежно. Такие конструкции подходят и срубам, и каркасным строениям. Их собирают зимой и летом, не обращая внимания на замерзшую или раскисшую почву. Если вам захотелось построить фундамент здесь и сейчас — выбирайте свайно-винтовой вариант. Он не подведет вас ни при каких обстоятельствах, но перед закладкой такой металлоконструкции обязательно нужно посетить проектировщика.