Быстро, просто и недорого, или как производится замена фундамента на винтовые сваи

Характеристики винтовых свай – виды, типы, размеры

Ввиду того, что винтовые сваи изготавливаются по ТУ и востребованы для строений разного назначения, на разных типах грунтов, на рынке представлено несколько их разновидностей, а обобщенная классификация приведена в таблице:

№ п/п	Классификационный признак	Детализация
1	Особенность грунта	– грунт сезонного промерзания; – вечномерзлый грунт.
2	Тип наконечника	– литой; – сварной.
3	Число лопастей	– однолопастные; – многолопастные.
4	Размер лопастей	– широколопастные; – узколопастные.
5	Размер трубы (мм)	– длина – 3-12 м. – диаметр – 89-325 мм. – толщина стенки – 8-12 мм.

Технические характеристики каждой из разновидностей

1. По особенности грунта:

грунт сезонного промерзания (ВСЛ). В этом случае применяются обычные сваи, которые завинчиваются в почву без предварительного бурения. Визуально такие сваи отличает классический тип лопасти и герметично заваренный конус сваи. Место установки сваи заполняется цементно-песчаным раствором;

вечномерзлый грунт (ВСЛМ). Завинчивание в почву требует предварительного бурения почвы. Визуально их отличает мелкая нарезка по всей длине ствола. Место установки сваи заполняется песком.

2. По типу наконечника сваи:

Задача наконечника – сделать процесс завинчивания сваи максимально легким.

литые наконечники для винтовых свай. Отличаются значительной стоимостью и оправданы при наличии очень плотных и/или вечномерзлых грунтов. Литой наконечник способен без разрушений ввинтить сваю в самый сложный грунт без деформации;

сварные наконечники для винтовых свай. Более дешевый вариант, однако, имеющий слабое место в виде сварного шва. Этот тип свай востребован застройщиками, которые выполняют завинчивание сваи вручную. Т.к. есть риск деформировать сваю при закручивании машинным способом. Свая в этом случае закручивается до упора (препятствия), а не до расчетной глубины.

3. По числу лопастей:

однолопастные. Сваи с одной лопастью могут использоваться только в плотных грунтах, в том случае, когда наконечник сваи будет упираться в твердое основание;

многолопастные. Количество лопастей может составлять от одного до шести. Чем слабее грунт, тем больше лопастей должно быть у сваи, это обусловлено тем, что многолопастные сваи более устойчивы к вдавливающим/выталкивающим и горизонтальным нагрузкам.

Виды винтовых свай (однолопастные, двулопастные и многолопастные)

4. По размеру лопастей:

широколопастные. Широкими считаются лопасти, диаметр которых превосходит диаметр трубы в полтора и более раз. По отдельным ТУ он может находиться в диапазоне от 200 до 350 мм. Значительный диаметр винтовых свай позволяет им сохранять стабильное положение в слабых грунтах. Отклонение в пределах +/- 9 мм.;

узколопастные. Разработаны для мерзлых и плотных грунтов. Благодаря тому, что диаметр лопасти винтовой сваи незначителен, её проще завинтить в грунт.

Толщина металла для лопастей варьируется в диапазоне от 9,5 до 12,5 мм.

5. По размеру трубы:

Размеры трубы – параметр собирательный, он включает в себя:

• диаметр трубы (ствола) – 159-325 мм. Среди наиболее востребованных – 89, 108 и 133 мм.;
• длина трубы – 3-12 м.п. Отклонение в пределах +/- 50 мм;
• толщина металла – 8-12 мм. Отклонение в пределах +/- 2 мм.

Утолщение стенок в свою очередь повышает стоимость винтовой сваи, однако уменьшение толщины снижает её эксплуатационные характеристики. Международный стандарт ICC AC358 регламентирует толщину стенок ствола сваи в 8 мм. для использования в нейтральном грунте, и 9,5 мм для химически активного грунта.

Примечание. На рынке присутствуют сваи с толщиной стенки 3-4 мм.

Применение типоразмеров винтовых свай в зависимости от назначения строения представлено в таблице:

Плюсы и минусы

У материала есть масса преимуществ, которые и делают его наиболее популярным в данный момент:

• Универсальность в использовании (можно применять в условиях разного типа грунтов независимо от рельефа местности).
• Высокая прочность. Если изделие изготовлено из качественной стали, оно будет служить долгое время даже в неблагоприятной внешней среде.
• Возможность выполнять действия по замене независимо от времени года, температуры воздуха и других погодных условий.
• Отсутствие необходимости производить демонтаж основной конструкции.
• Возможность заменить фундамент любого типа.
• Приемлемая стоимость. Практически каждому заказчику доступны подобные работы.

К недостаткам данного строительного материала можно отнести следующие моменты:

• Такие сваи нельзя использовать в скалистой местности, поскольку трудно осуществлять подобную деятельность на каменистой земле. В этом случае может быть поврежден внешний слой почвы, что может повлечь за собой быструю коррозию.
• Вероятность того, что сварной шов будет некачественным, это серьезно сократит срок службы конструкции.
• Коррозия. Как правило, если материал не обработан специальным антикоррозийным покрытием, прослужит он в разы меньше.
• Когда сваи уже закручены, невозможно проверить, были ли они повреждены в процессе монтажа.
• Невозможность устроить под деревянным домом подвал.

Сваи данного типа хороши для возведения относительно легких сооружений, на их срок службы влияет не только качество стали, ее толщина и марка, но и правильность выполнения сварного шва, состав покрытия от коррозии и особенности почвы.

Особенности фундамента на металлических сваях

Выбор фундамента — дело серьёзное, потому что многое зависит от конструктивных особенностей будущего сооружения и грунта на участке. Поэтому перед тем, как остановить свой выбор именно на свайно-винтовом фундаменте, следует тщательно изучить его плюсы и минусы, а также основные принципы монтажа. Отличия свайного основания от плитного или ленточного состоят в следующем:

• каждая его свая передаёт грунту сфокусированную в конкретной точке нагрузку;
• сваи сделаны из металлических труб, которые гораздо хуже, чем железобетон, сопротивляются изгибу и подвержены воздействию коррозии;

  Винтовые сваи плохо работают на изгиб, поэтому в их полости заливают бетон

• вворачивание винтовых свай в грунт делает его рыхлым, а не плотным, в отличие от применения забивных свай.

Эти факторы являются определяющими при выборе такого фундамента. Соответственно, качество и срок службы свайно-винтового основания вплотную зависит от грунта. Лучшим грунтом для такого фундамента будет песок с фракциями мелкой гальки, суглинок или аллювий (намывные отложения). Входя в такой грунт, винтовой наконечник трубы проталкивает перед собой постепенно уплотняющийся конус земли, выжимая из него влагу и цементируя его мелкими фракциями глины. В итоге конус обретает прочность как у бетона, и смыкается с конусами остальных свай. Трубу заклинивает намертво, после чего её легче скрутить в штопор, чем вывернуть обратно. Таким образом, крепкое основание выполняется без нулевого цикла. Забивные сваи могут устанавливаться везде, кроме грунтов с непробивными включениями.

Винтовые сваи располагаются в шахматном порядке и обязательно выравниваются по уровню

Преимущества свайно-винтовых фундаментов

1. Низкая стоимость. Выгода получается довольно ощутимой — свайный фундамент обходится на 20–40% дешевле всех других.
2. Простота монтажа. Установку свай на большей части типов почв в короткий срок смогут провести три-четыре человека без использования дорогого оборудования.

   Винтовые сваи можно вкручивать без использования специальной техники

3. Быстрая установка. Понадобится лишь один-два дня, чтобы установить сваи даже на участке со сложным рельефом.
4. Возможность установки на участках с существенным уклоном. Что интересно, на стоимость монтажа это не влияет.

   Рельеф строительной площадки практически не влияет на стоимость фундамента из винтовых свай

5. Отсутствие потерь времени на усадку. Строить можно сразу после ввинчивания свай.
6. Лёгкая достройка. Наращивание фундамента или изменение проекта не требует существенных затрат и усилий.
7. Всесезонная установка. Ввинчивать сваи можно в любое время года.

   Винтовые сваи можно устанавливать даже зимой

8. Отсутствие мусора после строительства. Установка свай не повреждает окружающую среду.
9. Возможность установки как в болото и плывуны, так и в вечную мерзлоту.
10. Многоразовое использование. При необходимости сваи можно извлечь из грунта и установить в другом месте.

Недостатки винтовых свай

У винтового свайного фундамента имеются не только плюсы, но и минусы, которые надо учитывать:

1. Это основание не предназначено для блочных или кирпичных домов (предпочтительны деревянные или сборно-щитовые конструкции). Даже усиленное по прочности, оно все же проигрывает бетону.
2. Трудности с обустройством подвальных помещений — их приходится отстраивать отдельно.
3. Сваи сложно вкручиваются рядом с соседними конструкциями, потому что для их установки используются рычаги.

   В данном случае приходится использовать специальную технику, потому что ручной установке свай может помешать находящийся рядом гараж

4. Сваи фундамента плохо сопротивляются коррозии. Поэтому на качественном антикоррозийном покрытии экономить нельзя, а покупать сваи следует только у добросовестных производителей. Проблемой может также оказаться некачественный металл свай.
5. Есть грунты, на которых установить сваи будет очень сложно. Например, если твёрдый грунт находится на большой глубине, сваи придётся наращивать, а это требует дополнительных затрат.
6. Ограниченный срок эксплуатации. Во влажных грунтах с отличной от нейтральной кислотностью сваи из металла прослужат не более 60 лет.
7. Устройство такого фундамента требует досконального изучения грунта и специализированных расчётов. Проект должен быть индивидуальным.

Статья в тему: Виды паркетного покрытия (+ 4 видео)

Минусы такого фундамента будут малозначительными по сравнению с его плюсами, если строится:

• временный дом из лёгких материалов для проживания на время капитального строительства, к примеру, особняка;
• баня из дерева. Удалённость пола от земли обеспечивает приятный пар;
• хозпостройки, беседки, сараи, навесы, веранды, заборы;
• ворота распашного типа.

Способы усиления основания дома

Строители располагают обширным арсеналом средств и методов для усиления фундамента старого дома. При этом способы, проверенные временем, не теряют актуальности. Для выбора наиболее оптимального необходимо разобраться в преимуществах и недостатках каждого из них, применительно к конкретному случаю.

Способы укрепления фундамента

Укрепление ленточного фундамента

Основанием большинства частных домов является ленточный фундамент. Характеристики таких оснований имеют техническую возможность локального превышения нагрузок выше нормативных. Этот тип фундамента может испытывать на себе местное пучение грунта. Все виды фундаментов сооружаются на постелистом камне

При его просадке важно своевременно остановить этот процесс

Укрепление фундамента ленточного типа

Для этого вырывается яма под углом в 35 градусов в непосредственной близости с фундаментом. Ее глубина должна достигать уровня укладки постелистого камня. Затем в полученную яму помещается труба, диаметр которой составляет 150-200 мм. С ее помощью происходит заливка тощего раствора бетона, которую продолжают до момента полного насыщения им грунта. На этой стадии необходимо приостановить все работы на пару часов. В это время следует провести наблюдение над поведением грунта в плане насыщения раствором.

Если раствор будет уходить, то продолжают заполнение ямы спустя несколько суток.

Как показывает практика, для полного насыщения грунта требуется двух- или трехкратное повторение процедуры. Контроль над ситуацией осуществляется маячками. В случае незначительного изменения их положения переходят к очередному этапу.

По контуру фундамента роют канаву с шириной 200-350 мм. На ее дне и на внешней стороне сооружается из досок конструкция, подобная опалубке. В фундамент вбиваются штыри, и к ним крепится армировочная сетка. В полученную арматуру заливается бетонный раствор, которой имеет наполнитель из мелкой фракции гравия и щебня. Подобное сооружение даст возможность существенно усилить этот угол дома и равномерно распределить нагрузки в горизонтальной плоскости, что остановит процесс проседания дома.

Реставрация фундамента с трещинами

Трещинообразование в цоколе и перекос несущих конструкций могут иметь различный характер. Поэтому первоочередной задачей является выяснение характера происходящих процессов, чтобы найти адекватный способ укрепления фундамента дома.

Реставрация фундамента с трещинами

В случае наличия разрушений по периметру фундамента по причине увеличения нагрузок или воздействия влаги, роют траншею, которая повторяет его контуры. После этого производится тщательным образом очистка поверхности от слоя штукатурки и налипшей грязи. Далее металлическая сетка фиксируется анкерами, вбитыми в цоколь. В заключении осуществляется послойная заливка бетонного раствора с тщательной утрамбовкой.

Если материалом фундамента служит бутовый камень, монолитная плита бетона или комбинаций материалов на основе бетона, то используется уширенная обойма из железобетона. В этом случае требуется осуществить надежную фиксацию, применив при этом сквозную анкеровку, с материалом старой кладки. Идея сооружения подобной конструкции состоит в том, что старый и новый фундамент работают как единое целое.

Частичная замена фундамента

Если фундамент вышел из строя полностью, возникает необходимость осуществления его замены. Для реализации этой задачи его полностью разгружают, и одновременно устойчивость строения сохраняется.

Разгрузка

Осуществить это мероприятия можно путем монтажа, так называемых, стульев, которые выполняются из дерева. Их установка происходит перпендикулярно относительно фундаментных лежней. Для фиксации здания могут быть использованы столбы, заведенные под стены. Не исключается использование раскосов для удержания цоколя и передачи усилий под углом к грунту.

До начала ремонтно-восстановительных работ следует произвести установку маячков. Это необходимо, чтобы можно было обнаружить вероятный процесс деформации в ходе этих работ. После этого приступают непосредственно к реализации намеченных мероприятий, которые начинаются с рытья котлована. Кладка фундамента происходит участками, длина которых не должна превышать двух метров.

Стены при производстве земляных работ должны быть укреплены подкосами. Далее под фундамент делают подкоп, и вынимается грунт. Затем производится монтаж опалубки и основания для сооружаемого фундамента. Подошву очищают, и, где это требуется, осуществляется ее демонтаж. Старая и новая кладка фиксируются между собой при помощи жесткого цементного раствора и щебня. Завершив подводку фундамента в одном месте, ее можно продолжить в другом.

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:

1. 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.

2. Экономическая целесообразность. Закладка одиночных силовых элементов, связанных в единую конструкцию обвязкой, обходится на 30–40 % дешевле, чем строительство плитного или ленточного заглубленного основания.
3. 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.
4. 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:

1. 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.
2. 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	повышенная несущая способность (до 20 т); долгий срок службы (более 100 лет); стойкость к коррозии.	необходимость применения спецтехники для заглубления в грунт; появление динамических нагрузок и вибрации, действующих на грунт и ближайшие постройки.
Забивные стальные	широкий выбор моделей с различными конфигурациями и характеристиками; высокий эксплуатационный ресурс.
Забивные деревянные	дешевизна и доступность материала; экологическая чистота.	ограниченная грузоподъемность; сравнительно короткий срок службы; подвержены воздействию почвенной влаги.
Буронабивные	большая несущая способность; продолжительный срок службы; изготовление ручным способом.	большой расход бетона; сложно рассчитать несущую способность; необходимо укреплять стенки от обрушений.
Винтовые металлические	относительная дешевизна; высокая грузоподъемность; возможность монтажа своими руками; возможность повторного использования.	подверженность коррозийным процессам; недопустимость заглубления в грунт с каменистыми включениями, которые могут повредить лопасти.
Винтовые железобетонные	прочнее металлический винтовых свай и удобнее при монтаже, чем забивные ж/б аналоги; не подвержены коррозии.	имеют значительный вес; сложно выдержать соосность при монтаже.

Усиление фундамента винтовыми сваями

Усиление фундамента производится при общей неспособности ленты выдерживать нагрузки. Обычно работы начинают с усиления углов, которое рассмотрено выше.

Но, если дом тяжелый и имеет длинные стены, необходима установка свай по всему периметру внешних стен.

Для этого выполняются действия, аналогичные усилению углов — удаляются участки ленты, устанавливаются сваи и жестко связываются с опорной системой.

Технология выполнения этой процедуры может быть реализована по-разному, это зависит от веса и материала дома.

Иногда достаточно установить вдоль стен дополнительные опоры, немного приподнять дом и связать сваи с основанием.

Это разгружает фундамент и распределяет нагрузку равномерно между лентой и точечными опорами.

Почему фундамент разрушается

Необходимость усиления конструкции может возникнуть из-за потребности изменения ее технического плана — увеличения нагрузки на узлы здания, обустройство еще одного этажа, замеченная усадка грунта.

Однако чаще ремонт требуется при деформации фундамента. Изменения могут быть спровоцированы разными факторами: химического, биологического, механического характера

Важно понимать, что если основу что-то “подточило”, со временем ситуация будет только усугубляться

Спровоцировать разрушения могут:

• увеличение нагрузки на основание;
• воздействия, вызывающие нарушение целостности;
• сезонные перепады температур;
• изменения состояния грунта и почвенная деформация;
• неправильный расчет на этапе проектирования;
• некачественные строительные материалы;
• технологические огрехи монтажа;
• развал конструкции в силу времени или амортизационной усталости.

Иногда проблемы с фундаментом сложно определить визуально по его состоянию, особенно когда он закрыт навесным отделочным материалом. Тревожным звоночком становится поведение стен снаружи или изнутри — появление трещин, отсыревание углов, а также затруднения в работе окон или дверей.

Степень износа определяется визуально, при помощи тензометрических датчиков, ударным методом или народными способами. Иногда требуются еще и геологические, гидрогеологические изыскания грунта. Тем не менее, сделать это самостоятельно сложно, еще тяжелее, без навыков и опыта определить не всегда очевидные причины для их устранения. Поэтому, если сомневаетесь, что справитесь сами — закажите профессиональную экспертизу.

Основные плюсы свайно-винтового фундамента

Отдавая свое предпочтение тому или иному типу фундамента, наш выбор всегда основывается на его положительных качествах, поэтому давайте с них и начнем.

1. Стоимость фундаментаТочной цифры, на сколько свайно-винтовой фундамент обойдется дешевле, чем другие типы, на вскидку Вам никто не скажет, потому что необходимо учитывать множество факторов, начиная от глубины заложения, и заканчивая весом и размером самой постройки. Но, как показывает практика, выгода начинается от 20-40%, по сравнению со столбчатым и мелкозаглубленным ленточным фундаментом, а если сравнивать его с заглубленным ленточным или монолитной плитой, то здесь цена уже может отличаться в несколько раз, а в наше время — это огромный плюс.2. Легкость и удобство монтажаМонтаж свайно-винтового фундамента настолько прост, что его можно осуществить своими руками, без применения спецтехники и дорогостоящих инструментов, прибегнув лишь к помощи друзей или родственников.Как правило, достаточно 3 человек, чтобы без проблем осуществить монтаж.3. Очень быстрый монтаж винтовых свайЗначительный плюс винтовых свай, потому что в большинстве случаев, монтаж фундамента осуществляется за 1-2 дня. В то время, как другие типы фундамента, включающие в себя такие этапы, как копку, армирование, устройство опалубки и заливку бетона, займет гораздо больше времени, сил и средств.Но стоит помнить, что время монтажа полностью зависит от профессионализма работников, грунта и глубины заложения винтовых свай.4. Уклон на участке — не помеха для свайно-винтового фундаментаКаким бы ни был уклон на Вашем участке, он не будет проблемой для монтажа свайно-винтового фундамента. Большая разница в высоте (5-8 метров), может стать практически не преодолимой преградой для железобетонных типов фундамента, а свайно-винтовой – с этой задачей справиться.Тут стоит отметить, что другой тип фундамента, например ленточный, с этой задачей тоже может справиться, но это обойдеться Вам в несколько раз дороже.5. Чистый участок после заложения фундаментаВ процессе заложения фундамента, на участке не будет лишних отходов и грязи, таких как выкопанный грунт, пролитый бетон, следы от техники на газоне и т.д. Хоть и не такой значительный, но все же плюс.Закладывая фундамент на винтовых сваях, Вам не придется думать, куда деть лишний грунт, как очистить участок6. Монтаж в любое время годаВ отличие от бетонных и железобетонных фундаментов, устройство которых в зимний период предусматривает дополнительные затраты на прогрев бетона, противоморозные добавки и т.д., монтаж винтовых свай можно производить практически при любой температуре воздуха и без дополнительных затрат. Тем более, все знают, что строительство зимой гораздо дешевле.7. Теплый пол в домеОсобенность этого фундамента такова, что между грунтом и полом дома присутствует приличная прослойка воздуха, а как известно, воздух – хороший теплоизолятор. Таким образом, если сравнивать полы по грунту, и полы «висящие в воздухе», то теплее будут вторые, при одинаковых затратах. А это уже значительный плюс в пользу винтовых свай.8. Быстрая готовностьЕсли бетонные фундаменты предусматривают затвердевание в течение 28 суток, а также время для усадки, перед тем, как начнется монтаж стен, то свайно-винтовой фундамент, готов к расчетным нагрузкам сразу после монтажа.9. Простота наращивания фундаментаВ случае, когда Вам необходимо, по каким-либо причинам, после монтажа винтовых свай, немного изменить проект дома, планировку, или просто пристроить что-либо, нарастить свайно-винтовой фундамент не составит особого труда. Что не всегда возможно сделать без значительных затрат с другими видами фундаментов.10. Несложный ремонт фундаментаОт некачественных материалов, неправильного монтажа, да и вообще неквалифицированных специалистов – не застрахован никто. Так вот, если по какой-либо причине, винтовая свая лопнет, то ее легко будет заменить, даже если дом уже будет построен. А вот если лопнет ленточный или плитный фундамент, то ремонт обойдется Вам в очень большую сумму.11. Не тянет влагу из грунтаБлагодаря тому, что связь дома с грунтом осуществляется только через металлические сваи, влага, расположенная в земле, никаким образом не сможет проникнуть ни в стены, ни в пол Вашего дома.

Вот мы и рассмотрели все основные плюсы свайно-винтовых фундаментов. Как видно, их огромное количество, большинство из которых могут стать весомым аргументом в пользу винтовых свай при выборе фундамента под дом.