Свайный фундамент лучше ставить в случаях, когда грунт имеет низкую несущую способность или подвержен сезонным колебаниям уровня грунтовых вод. Это позволяет равномерно распределить нагрузку от здания и предотвратить просадки. Также он идеален для строительства на склонах, вблизи водоемов или в районах с высокой сейсмической активностью.
Дополнительно, сваи помогают избежать проблем, связанных с усадкой и деформацией фундамента на нестабильных почвах. Поэтому их использование особенно рекомендуется для тяжёлых или многоэтажных строений, где требуется высокая надежность и долговечность основания.
Свайный фундамент когда лучше ставить
Свайно-винтовой фундамент обустраивается при помощи разных типов винтовых свай — литых, комбинированных и сварных, различающихся своим диаметром, толщиной металла и нагрузкой, которую способны выдержать.
Основание, построенное с применением свай, может прослужить до 80-100 лет, в зависимости от особенностей среды. Это дает возможность строить свайно-винтовой фундамент на любых почвах, в том числе, там, где наблюдается высокий уровень грунтовых вод.
Однако делая выбор в пользу винтового фундамента, многие интересуются, влияет ли на винтовые сваи сезон, во время которого осуществляется их монтаж. В частности, возникает вопрос: можно ли возводить винтовой фундамент в зимний период и скажется ли это на качестве и сроке службы железных труб?
1. Особенности возведения свайно-винтового фундамента
Сегодня винтовые сваи часто применяются, если необходимо построить одноэтажный или многоэтажный дом из различных материалов: дерева, кирпича, блоков. Также сваи годятся при строительстве бани, беседки, бытовки, строительного вагончика и других типов зданий и сооружений. Ведь в зависимости от диаметра сваи и толщины железа, фундамент может выдерживать большую нагрузку.
Иногда строительство какого-либо типа здания необходимо начать в срочном порядке. И в этом случае один из самых подходящих вариантов фундамента — винтовые сваи. Ведь их можно монтировать в любое время года и даже на промерзающих почвах. А значит, зимний период не обернется потерей драгоценного времени и даст возможность оперативно возвести жилое здание или построить объект для развития бизнеса.
Это является одним из самых главных преимуществ свайно-винтового фундамента: он устанавливается, независимо от времени года и погодных условий. Более того, такой тип фундамента не подвергается усадке, что означает, что не нужно ждать некоторое время, для того чтобы можно было начать строительство.
Глубина монтажа свай определяется в каждом конкретном случае индивидуально, но минимум составляет 150 см, а максимум — до 10 м. Длина сваи подбирается с учетом геологического состава грунта. Расстояние между сваями выбирается также индивидуально, исходя из параметров материала, применяемого для строительства здания. Максимальное расстояние — не более 3 м.
Монтаж свай производится вручную бригадой из нескольких человек. Специальная техника применяется только в том случае, если монтируются габаритные сваи, имеющий большой вес, — это актуально при строительстве многоэтажных домов.
Рассчитывая необходимое количество свай для обустройства фундамента нужно знать особенности планировки будущего здания: какую нагрузку оно будет принимать, в зависимости от веса строения и других факторов. Длительность обустройства основания зависит от объема работ и сложности. Однако работа всё равно длится по времени меньше, чем строительство обычного ленточного фундамента.
Свайно-винтовой фундамент не подвергается коррозии, поскольку еще на этапе изготовления изделий сваи обрабатываются специальным антикоррозийным составом на основе полиуретановых смол. Также процесс коррозии не может возникнуть вследствие бетонирования свай при помощи специальной смеси из цемента и песка. ПЦС предотвращает попадание воды и кислорода, а значит, свая надежно защищена от коррозии изнутри.
2. Зима — препятствие для строительства винтового основания?
Строительный сезон с приходом зимой не заканчивается, и люди продолжают возводить жилые дома, хозяйственные постройки и другие типы зданий и сооружений. С наступлением холодов можно продолжать строительство с использованием свайно-винтового фундамента, ведь ему не страшны низкие температуры. Наоборот, если застройка производится в болотистой или затапливаемой территории, зима — самое подходящее время, когда можно начинать строительно-монтажные работы.
Также, к примеру, именно в зимнее время намного дешевле и быстрее можно построить причал на винтовых сваях. Удешевление и ускорение работ связано с тем, что рабочие могут перемещаться по хорошо застывшему льду. Однако нужно помнить, что если мороз ниже -20 градусов, то невозможно применять специальные заливки, защищающие сваи изнутри от коррозии.
Можно сказать, что монтаж винтовых свай в теплое и холодное время года ничем не отличается. Но строительство фундамента зимой имеет некоторые особенности:
- Из-за снежного покрова невозможно в полной мере оценить рельеф почвы;
3. Особенности монтажа винтового фундамента зимой и его преимущества
Свайно-винтовой фундамент может использоваться на различных типах грунтов, в том числе, на неустойчивых и подвижных. Чтобы узнать особенности почвы на участке, где планируется строительство, можно провести пробное бурение. Это позволит определить, каким образом проводить установку фундамента, чтобы избежать каких-либо неприятных последствий, связанных с проседанием основания из-за неверно рассчитанной глубины монтажа винтовых свай.
На сложных грунтах для устройства фундамента используется техника. Механизированный монтаж элементов позволяет быстро провести работы и сэкономить денежные средства. С помощью механизированного метода можно установить сваи различного диаметра. Качественный, профессиональный монтаж свайного фундамента — залог крепости будущего здания и его долговечности.
Конструкция из винтовых свай, которые представляют собой полые металлические трубы с лопастью-буром и оголовком, получается прочной, надежной и способной выдерживать большую нагрузку. Выбрав винтовые сваи зимой монтаж следует начинать после того, как будет составлена расчётная схема расположения изделий с учетом глубины их закручивания.
Перед тем, как начинать монтаж винтовых свай в зимнее время, нужно подготовить территорию: убрать снежный покров, сухую траву, мусор. Далее проводится разметка территории с применением рулетки, шпагата и арматуры. Важно убедиться, что проводить работу не мешают инженерные коммуникации, а под землёй не пролегает трубопровод.
Колышки проставляются на расстоянии от 2 до 2,5 м друг от друга. Сам процесс завинчивания свай в зимнее время производится с учетом специальной техники. Сначала закручиваются несущие сваи по углам площадки, а затем — все остальные. После того, как все сваи будут установлены, необходимо их забетонировать.
Для этого используется сухая песчано-цементная смесь — она засыпается внутрь трубы. Со времени ПЦС впитает в себя влагу и застынет, делая фундамент еще более крепким и прочным. А чтобы не произошло нарушение целостности свай при замерзания, в смесь необходимо засыпать специальные добавки.
Не успели возвести фундамент? Как установить винтовые сваи зимой на воде и на суше?
Зима пришла. И что же — теперь прощай, стройка, до будущей весны? Ну, с какими-то строительными процессами действительно лучше подождать до наступления тепла. А вот, например, устройство винтового фундамента можно и не откладывать. Чтобы все было сделано качественно, нужно создать нормальные условия для проведения работ и, главное, следовать рекомендациям специалистов по зимнему монтажу свай
Свайно-винтовые фундаменты получают все более широкое применение благодаря массе преимуществ перед ленточными и плитными основаниями. Прежде всего, они допускают установку даже на проблемных грунтах (с низкой или неравномерной плотностью), за исключением скальных и крупнообломочных валунных. Это могут быть пучинистые глины и суглинки, подвижные супеси, торфяники и пр.
Винтовые сваи — оптимальный вариант для участков с уклоном или большими перепадами высот на рельефе. Сооружение такого фундамента в большинстве случаев не требует использования тяжелой спецтехники, исключает трудозатратные земляные работы и обходится в разы дешевле, чем отливка ленты или плиты. При этом весь процесс занимает не более двух-трех дней, после чего можно сразу приступать к возведению стен, тем самым значительно сокращая время строительства.
Фундаменты на основе винтовых свай чаще всего закладывают под брусовые или каркасные дома и дачи в один-два этажа, бани, теплицы, заборы. Однако при выборе изделий увеличенного диаметра (обычно от 133 мм) и правильном расчете свайного поля несущей способности таких оснований будет достаточно и для более тяжелых бревенчатых и каменных построек. Правда, вместо металлического или деревянного ростверка может понадобиться создание железобетонной обвязки, что заметно усложнит и затянет работы — ведь, по сути, придется сооружать усиленный сваями наземный или малозаглубленный ленточный фундамент, со всеми вытекающими отсюда «бетонными» процессами — сборка опалубки, отливка, просушка и пр.
Свайный фундамент под дом из клееного бруса
Свайный фундамент под каркасный дом
Строительство причала на свайном фундаменте
Установка бревенчатой бани на винтовые сваи
Теплица на винтовых сваях
Установка винтовых свай для забора
Как правило, при индивидуальном строительстве для ввинчивания металлических свай используют компактные полумеханические установки на основе рычагов и вращателя с гидравлическим или электроприводом
Недостатком свайных оснований принято считать проблемы со строительством подвала, однако стоит отметить, что такие фундаменты как раз и выбирают в тех случаях, когда подземный этаж не планируется в здании изначально (например, если гидрогеологические особенности участка просто не позволяют его сделать). Деревянные полы в домах на сваях гарантированы от отсырения, поскольку отсутствует риск капиллярного подсоса влаги из грунта в стенки фундамента, а из них — в конструкцию пола. Другое дело, что не всем нравится открытое пространство под зданием, где гуляет ветер, из-за чего перекрытие первого этажа может сильно продуваться и поэтому нуждается в особо тщательном утеплении. Цоколь, точнее, навесная облицовка пролетов между сваями теплоизоляцию пола заметно не улучшит, зато уменьшит приток воздуха в зону подполья, защитит его от наметания снега, сухой листвы и мусора, а также придаст архитектурному облику дома законченный вид.
Установка винтовых опор нередко является безальтернативным способом укрепления построек, просевших или деформированных из-за ошибок, допущенных при возведении фундамента. В таких ситуациях попытка произвести реконструкцию может повлечь за собой разрушение дома, а сваи позволяют не просто подпереть его, но усилить основание настолько, что оно получает способность нести на себе дополнительную нагрузку — например, еще один или даже два надстроенных этажа. Укрепленная таким образом постройка простоит долгие годы, а сама процедура потребует гораздо меньших финансовых затрат, чем разборка старого и сооружение нового фундамента (если дом будет в состоянии пережить эту операцию).
Особенно ощутимой экономия средств станет при подпорке аварийных зданий на размываемом грунте. Кроме установки винтовых свай, которые перенесут нагрузку на более глубокие и прочные грунтовые слои, помочь тут могут только очень дорогостоящие мероприятия, подразумевающие полную замену грунта под домом или его уплотнение с помощью специального цементного раствора.
Особенности зимнего монтажа
Все описанные преимущества применения свайно-винтовых фундаментов сохраняются и при ведении работ в зимний период. Более того, при строительстве в береговых зонах и на воде (причалы, мостки, бани у кромки водоемов и пр.), на участках с высоким уровнем подземных вод, на склонах, где существует опасность оползней, а также на заболоченных и подтопляемых площадках рекомендуется устанавливать сваи именно в холода, когда вода скована льдом, грунт подморожен, а значит, уплотнен и стабилен. Сваям, которые не опираются на верхние слои почвы, а ввинчиваются в твердые пласты, залегающие на отметке около 1,8–2 м, и обязательно ниже глубины промерзания, не угрожает ни морозное пучение, ни боковое смещающее давление грунта.
При строительстве на воде летом возникают проблемы с установкой на берегу ямобура со стрелой. Как правило, для него приходится сооружать, например, специальную насыпь, чтобы расположить его максимально близко к кромке водоема. А при использовании вращателя необходим упор, который на воде могут обеспечить только понтоны. Зимой же можно без всех этих сложностей ввинчивать сваи прямо сквозь лед, конечно, если он достаточно прочный для безопасной работы
Первым этапом работ в идеале должны быть либо комплексные инженерно-геологические изыскания, либо геотехнические исследования методом зондирования в сочетании с лабораторным анализом грунта на коррозионную активность к металлоконструкциям. На практике, из соображений экономии, большинство застройщиков обычно ограничиваются экспресс-исследованием, которое поводится методом пробного бурения.
Оно не дает исчерпывающей информации о свойствах залегающих на участке грунтов, но позволяет получить представление об их структуре и несущей способности. Наиболее показательный способ — ввинчивание двух свай разного диаметра в одно отверстие. При этом важно, чтобы величина крутящего момента измерялась не по усилиям, прилагаемым для заглубления сваи, а с помощью специального контрольного инструмента. Для получения более точных сведений бурение должно выполняться в нескольких точках на пятне застройки, так как даже на небольшой площадке грунты могут быть неоднородны и иметь разную плотность.
Информация о характере грунта, а главное — о глубине залегания и толщине его твердого, несущего слоя необходима, чтобы определиться с длиной и диаметром свай, их количеством и схемой расстановки. Исходя из тех же данных выбирается ширина, толщина и конфигурация лопастей, от параметров которых, в свою очередь, зависит величина допустимой нагрузки на фундамент, а также то, насколько сильно будет нарушена структура близлежащего массива грунта при погружении свай.
Проводя пробное бурение в зимний период, следует иметь в виду, что в морозы влагонасыщенные грунты могут «смазать» картину глубины промерзания и оказывать сопротивление, характерное для более прочных слоев. Понятно, что и само завинчивание свай в мерзлый грунт будет затруднено и потребует больше времени и сил, чем монтаж в теплые сезоны. Обратите внимание: в номенклатуре продукции у многих предприятий есть сваи, наилучшим образом приспособленные для зимней установки. Это могут быть изделия с усиленной лопастью в области заходной части или имеющие заострение в виде косого среза (тип ВСГ-1). Такие конструктивные особенности препятствуют повреждению и облегчают погружение опоры в промерзший грунт.
При завинчивании свай, особенно зимой, покрытие на их верхней части может получить механические повреждения, и по окончании монтажа эти места нужно обязательно обработать защитной эмалью. Но если покрытие некачественное, то при трении о грунт, в котором имеются абразивные включения, сильно пострадает и нижняя часть ствола, что грозит фундаменту ускоренной коррозией
Чтобы учесть все неровности рельефа и сделать правильную разметку согласно проекту, строительную площадку следует очистить от снега, но делать это нужно не заранее, а непосредственно перед установкой свай, ведь снежный покров служит естественным «утеплителем» для почвы. Процесс самого монтажа стандартный: в местах под опорами снимают 15–20 см грунта и строго вертикально вворачивают сваи. Если же земля померзла на глубину 1 м и более и лопасти не могут разрéзать грунт, то на начальном этапе придется использовать мощные отбойные молотки или даже прибегнуть к прогреву почвы. Готовые опоры подрезают, выравнивая их по уровню, заполняют стволы бетоном или сухой песчано-цементной смесью (чтобы выгнать из них воздух и не допустить коррозию металла) и приваривают оголовки, герметично закупоривая полость сваи.
Комментарий специалиста
Фриев Руслан Казбекович, основатель компании «ХеликсПРО», руководитель проектов «Радосваи» и ККЗМ
«Заливка или засыпка винтовых опор должна производиться во всех случаях, когда используются сваи бытового назначения с толщиной стенок менее 6 мм, если они не оцинкованы методом горячего цинкования и не имеют приваренного сплошным швом оголовка. Это позволяет продлить срок их службы, то есть сохранить внутри ствола щелочную среду, препятствующую образованию коррозии. Стоит отметить, что находящаяся внутри сваи смесь не влияет на ее несущую способность.
Раствор заливают при температуре +5℃ и выше, при более низких отметках требуется использование антиморозных присадок либо станций прогрева бетона, что существенно повышает стоимость фундамента, поэтому в таких условиях целесообразнее засыпка сухой песчано-цементной смеси.
Попутно хочется предостеречь потребителей от покупки бесшовных толстостенных свай, рекламируемых продавцами как сверхнадежные изделия промышленного класса. Как правило, они изготавливаются из бэушных насосно-компрессорных труб (НКТ) и привлекают своей сравнительно низкой ценой при высоких прочностных показателях.
Однако процесс коррозионной деструкции в этих сваях уже запущен, а истончение металла на каждую долю миллиметра означает сокращение срока службы фундамента на годы. Более того, использовавшиеся ранее в буровых целях (геологоразведка, нефтедобыча и т. п.) и проходившие сквозь глубокие слои земли, трубы, возможно, подвергались радиоактивному воздействию. Выводы делайте сами. Не думаю, что кто-то захочет жить рядом с источником такой опасности».
Качество свай = долговечность фундамента
Стандартная толщина стенок свай, выпускаемых отечественными предприятиями, 3,5–5 мм. Так, например, несущая способность опор Ø 108 мм (для фундаментов под деревянные подстройки), с толщиной стенок ствола 4 мм и с лопастью из 5-миллиметрового металла Ø 300 мм составляет порядка 5–7 т на каждую единицу конструкции. Изделия с теми же толщинами металла, с диаметрами ствола и лопасти 133 и 350 мм соответственно, используемые для оснований под бревенчатые и каменные здания, выдерживают нагрузку в 10–12 т. Однако важно, что толщина стенок свай определяет не только их несущую способность, но и коррозионную стойкость, от которой напрямую зависит срок службы фундамента.
Кроме толщины металлопроката, на устойчивость изделий к коррозии влияет и сама марка стали, использованной для их изготовления: физико-механическими свойствами материала обусловлена остаточная толщина стенок сваи при эксплуатации в среде с той или иной степенью агрессивности, и данный показатель учитывается при расчете долговечности свайной конструкции. Это может быть, например, конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества Ст3 (ГОСТ 380-2005), пригодная для опор под легкие или временные сооружения. А может быть и качественная углеродистая сталь Ст20 (ГОСТ 16523-97 и др.), способная выдерживать значительные нагрузки и — за счет высокой коррозионностойкости — на 10–15% увеличивающая рабочий ресурс фундамента.
Узнать по виду, из какого материала изготовлены сваи, невозможно, так что смело требуйте у продавца паспорт качества на сырье. При производстве не только сварных, но и литых изделий применяется сварка, подтвердить сплошность которой может только протокол УЗК (Ультразвуковой неразрушающий контроль сварных соединений). Ну а убедиться в качестве защитного слоя, — будь то холодная или горячая оцинковка, эпоксидное, полиуретановое или полимерное покрытие, — позволят соответствующие сертификаты
Еще один, не менее существенный фактор долговечности свай — свойства защитного покрытия. Оно должно надежно противостоять агрессивному воздействию грунта (в разных местностях он может сильно отличаться по химическому составу и скорости протекания в нем коррозионных процессов, что и делает необходимым его лабораторный анализ), грунтовой и атмосферной влаге, абразивному износу, перепадам температур, ультрафиолету (в наземной части свай). Данным требованиям в полной мере удовлетворяют современные полимерные покрытия, имеющие отличную адгезию к металлу и обладающие высокой стойкостью к любому виду коррозии и механическим повреждениям. Именно такие покрытия наносятся, в частности, на бесшовные (цельнотянутые) сваи повышенной прочности с толщиной стенок 6–6,5 мм, выпускаемые отечественными компаниями Helix, «СВ-фундамент», «СВФ-Премиум» и др. Основываясь на лабораторных испытаниях, производители заявляют, что срок службы фундаментов на усиленных сваях достигает 150 лет.
