Фундамент на винтовых сваях под ключ

История применения свайно-винтовых фундаментов (СВФ) началась в конце 18 века. Уже в те времена эта технология позволила значительно удешевить и ускорить возведение объектов на воде и участках со сложным рельефом. В нашей стране свайно-винтовые фундаменты начали использовать 60 лет назад, однако широкое распространение они получили только в последние годы, да и то преимущественно в индивидуальном малоэтажном строительстве. Деревянные, щитовые и кирпичные дома быстро и без нарушения уже имеющейся инфраструктуры возводятся на небольших участках, как правило, со сложным рельефом.

 

ВИНТОВЫЕ — ЗНАЧИТ, БУДЕМ ЗАВИНЧИВАТЬ

Первый маяк на винтовых сваях спроектировал и построил ирландский инженер Александр Митчел еще в 1838 году. Строители разных стран мира быстро оценили преимущества винтовых свай для возведения конструкций на затопленных и болотистых почвах. Технологию изучили и очень скоро экспортировали в США, где с 1848 по 1900 год появилось около 60 маяков и пирсов на свайно-винтовых фундаментах.

В настоящее время существуют устоявшиеся методики для расчета диаметра винта, нужного количества витков и диаметра осевой трубы, а также количества свай, которые необходимо установить под строящееся сооружение.

Свайно-винтовые фундаменты применяют и для строительства промышленных объектов. На таких фундаментах возводят быстровозводимые здания и сооружения, ангары, мосты, причалы и пирсы, а также опоры под рекламные щиты, дорожные знаки и освещение.

 

ТИПЫ ВИНТОВЫХ СВАЙ И ТЕХНОЛОГИИ ИХ УСТАНОВКИ

Хотя принципы установки и эксплуатации СВФ достаточно унифицированы и не отличаются особым разнообразием, до сих пор не существует единых ГОСТов для изготовления винтовых свай. В каждом конкретном случае такие изделия изготавливаются согласно внутренним стандартам организаций-производителей, поэтому выпуск винтовых свай фактически представляет собой малосерийное производство. 

Сегодня на рынке существуют электросварные конструкции, литые сваи (точнее, сваи с литым наконечником), а также многовитковые конусные винтовые сваи, называемые криннерами в честь фирмы, впервые наладившей их производство.

Электросварные сваи — наиболее часто используемый вариант. Для легких конструкций используют сваи диаметром 76, 89, 108 мм и длиной от 2,5 м. Они погружаются в грунт примерно на 2 м. При неровном рельефе используют удлиненные сваи. Если строится кирпичный дом в несколько этажей, то строители могут предложить усиленные сваи и особую схему их расположения. Такие сваи можно завинчивать и механически, и вручную, используя в качестве рычага лом и трубы. Основной проблемой при ручной установке является необходимость выдержать строго вертикальное положение завинчиваемой сваи. В зависимости от конструкции дома на верхнюю часть сваи устанавливают регулируемый наголовник (для домов из бруса) или наваривают стальную раму, соединяющую все сваи в единый фундаментный блок (под кирпичные сооружения).

Литые сваи обычно используют для более тяжелых конструкций и на сложных грунтах. Толщина металла наконечника и винтовой лопасти у них больше, чем у сварных свай, поэтому они могут выдерживать более высокие нагрузки. Для установки литых свай обязательно требуется специальная техника. Буровая установка создает необходимый крутящий момент и вкручивает сваи под контролируемым углом.

Сварные сваи диаметром свыше 133 мм также можно вкручивать только механическим способом. Техника потребуется и для установки дома на криннеры. Эти сваи хороши для работы на участках с однородным грунтом. Они могут выдерживать повышенную несущую нагрузку, но менее защищены от морозного выпучивания. К тому же у них есть особенность, на которую необходимо обратить внимание. Криннеры изготовлены целиком и не требуют приварки оголовка, но из-за этого их регулировка по высоте возможна только путем взвинчивания отдельных свай до единого уровня.

Размеры и длина СВФ рассчитываются исходя из предполагаемой нагрузки, передаваемой сооружением на сваю. Длина винтовых свай может варьироваться от 6 до 15 м.

 

ПРЕИМУЩЕСТВА ВИНТОВЫХ СВАЙ

Частного заказчика в первую очередь привлекает ощутимая экономия при использовании винтовых свай в сравнении с устройством традиционных типов фундамента.

Вторым явным преимуществом при возведении фундаментов на винтовых сваях с литым наконечником является скорость монтажа. Фундамент готовится в течение одного — трех дней, в зависимости от сложности и размеров сооружения. Просадка фундамента, которая возникает при строительстве ленточных фундаментов, в случае использования фундаментов на винтовых сваях не имеет места быть. После монтажа СВФ можно приступать к строительству дома, фундамент готов воспринимать заявленные вертикальные нагрузки.

Не существует и ограничений для установки такого фундамента в зависимости от сезона. Это третье важное преимущество использования свайно-винтовых фундаментов.

Не стоит забывать об экологических аспектах строительства с использованием фундаментов на винтовых сваях. При таком способе не требуется применять тяжелую технику. Не нужно разрушать слои грунта и корчевать близко растущие деревья. Необходим лишь доступ к месту завинчивания свай.

Хотя механическое завинчивание является более быстрым и позволяет регулировать положение сваи, но в настоящее время достаточно широко используется и ручное завинчивание свай.

Еще один явный плюс свайно-винтовых фундаментов — их ремонтопригодность и возможность использовать для ремонта зданий на традиционных ленточных фундаментах. А к дому, построенному на винтовых сваях, можно без проблем добавить любую пристройку — ведь, завинтив нужное количество свай, вы легко выведете их на уровень уже имеющегося фундамента.

 

С ПЛЮСАМИ ВСЕ ЯСНО. А ЧТО С МИНУСАМИ?

Однозначным минусом является невозможность использовать их на каменистых грунтах. Все остальные так называемые недостатки скорее следствие некомпетентности исполнителей. Например, если не исследовать грунт на участке и завинтить сваи на глазок по принципу «мы всегда так делаем», то можно попасть на недостаточно прочный грунт в основании свай, что приведет к провалу или выпучиванию сваи. При грамотно же проведенных расчетах на винтовые сваи вполне можно ставить довольно тяжелые конструкции.

Некоторые жалуются, что при использовании СВФ сложно устроить подвал непосредственно под домом. Но опять же это возможно при правильном расчете и предварительно продуманной конструкции.

Многих беспокоит и вопрос коррозии металлических свай. Не стоит волноваться! Сегодня сваи покрываются надежными антикоррозийными составами. К тому же на глубине в почве нет свободного доступа кислорода к поверхности металла — соответственно, нет причин для развития процесса коррозии. Основной критической зоной может служить поверхность сваи на выходе из грунта. В этом месте ее достаточно обрабатывать антикоррозийными составами раз в несколько лет.

 

МНЕНИЕ НАУКИ

Свайно-винтовые фундаменты сегодня широко применяются для малоэтажного строительства. Их основные достоинства — быстрая возводимость и возможность применения в условиях ограниченного пространства. Основными сдерживающими факторами для применения СВФ служат ограничения по несущей способности, невозможность применения на больших глубинах и в некоторых видах грунтов. Инженерно-геологические условия для установки тяжелых конструкций на СВФ должны быть представлены дисперсными грунтами, имеющими высокие прочностные и деформационные характеристики. Применение же СВФ в условиях залегания слабых грунтов большой мощности или, наоборот, скальных и полускальных грунтов практически невозможно.