Фундамент на сваях имеет свои преимущества и недостатки. Он отлично подходит для строительства на слабых и подвижных грунтах, так как позволяет равномерно распределить нагрузку и предотвратить деформацию здания. Такой подход также минимизирует риск затопления, что особенно важно в условиях высокого уровня грунтовых вод.
Однако, свайный фундамент требует значительных финансовых затрат на проведение работ и использование специализированной техники. Кроме того, неправильный расчет или исполнение могут привести к неустойчивости конструкции. В конечном итоге, выбор свайного фундамента зависит от конкретных условий строительства и требований к объекту.
Минусы винтового фундамента. Минусы свайного фундамента
Статья расскажет об основных минусах винтового фундамента, минусах свайного фундамента, а также о способах устранения недостатков.
У любой строительной технологии есть достоинства и недостатки. Но если при проектировании и строительстве грамотно учесть сильные/слабые стороны возводимой конструкции, можно не только избежать
проблем, но добиться максимальных показателей эффективности, увеличения срока службы и пр.
Минусы свайно-винтового фундамента.
Оценка надежности винтовых свай
Возможно несоответствие срока службы конструкции требованиям ГОСТ 27751 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».
Только подобрав толщину стенки ствола и лопасти, марку стали в соответствии с указанными данными, определив порядок действий для снижения коррозии (водоотведение, использование цинковых анодов и т.д.) можно обеспечить нормативный срок службы фундаментный конструкции и всего сооружения.
Возможен «уход в срыв» однолопастных дезаксиальных винтовых свай при нормируемых осадках, если диаметр их ствола менее 159 мм.
При расчете свайно-винтовых фундаментов используются формулы, заложенные в СП 24.13330 «Свайные фундаменты». Эти формулы разработаны еще в 60-х годах 20 века и базируются на упрощенных моделях взаимодействия (например, модель Мариупольского для анкеров), а потому не учитывают многие особенности совместной работы свай и грунтов.
Поэтому при расчете несущей способности винтового основания необходимо учитывать результаты полевых испытаний грунтов, выполненных в соответствии с ГОСТ 5686 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями».
Может потребоваться бетонирование основания колонны или проведение работ по созданию жесткого сопряжения для однолопастных свай малых диаметров (57-76 мм).
Из-за недостаточности диаметра ствола эти разновидности не обеспечивают должное сопротивление горизонтальным нагрузкам без проведения дополнительных мероприятий.
Чтобы отказаться от бетонирования основания колонны или создания жесткого сопряжения, достаточно использовать элемент сопротивления боковым нагрузкам (ЭСБН).
Возможно нарушение структуры грунта при погружении винтовых свай и последующее снижение его несущей способности.
Такие ситуации возникают, когда в расчетах учитывается только диаметр лопасти, но не ее конфигурация.
Конфигурация лопасти винтовой сваи, подобранная под конкретные грунтовые условия, позволяет свести к минимуму нарушения структуры грунта при погружении, что обеспечивает надлежащее восприятие проектных нагрузок.
Сваи с двумя и более лопастями могут уступать в восприятии, к примеру, горизонтальных нагрузок даже однолопастным дезаксиальным конструкциям.
Причина подобного явления – в неправильном (часто просто бездумном) расположении второй и последующих лопастей на стволе.
Неравномерное распределение запаса прочности по фундаментам объектов ИЖС, из-за которого снижается уровень их надежности и сокращается срок службы.
Причина – неучет различных величин нагрузок, воздействующих на фундаменты даже простых сооружений (под ответственными узлами, под несущими стенами, под ненесущими стенами, под лагами пола).
Чтобы этого избежать, под каждый тип нагрузки нужно использовать определенную модификацию свай (подробнее).
Таким образом, все минусы свайно-винтового фундамента по большому счету связаны с игнорированием его особенностей и сильных сторон.
Плюсы свайно-винтового фундамента
- В большинстве случаев не подвержен воздействию сил морозного пучения, что отличает его от иных типов фундаментных конструкций, особенно с применением забивных свай.
- Может использоваться на заболоченных участках, на территориях с высоким уровнем грунтовых вод без потерь в сроке службы. Чтобы это стало возможным, нужно провести в пятне застройки измерения степени коррозионной агрессивности грунтов и использовать полученные данные при расчете толщины стенки ствола и лопасти, диаметра ствола, выборе марки стали.
- Можно возвести быстро (сокращение времени строительства на 15-30 % относительно бетонного фундамента).
- Обходится не менее чем на 30 % дешевле бетонного основания, выполненного в соответствии с требованиями СП 63.13330 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» (подробнее в статье).
- Позволяет полностью отказаться от любых земляных работ, в том числе по выравниванию участка в случае наличия перепада высот.
- Позволяет выполнять работы по погружению даже в условиях стесненной застройки или близости подземных коммуникаций, так как при погружении не возникают вибрации.
- Не нуждается в отстаивании, наборе прочности. Сразу готов к восприятию нагрузок, предусмотренных проектом.
- Можно построить в любое время года.
- Можно использовать повторно, что имеет принципиальное значение при строительстве временных сооружений.
- Ремонтопригоден, чего не скажешь о забивных сваях и некоторых других типах оснований.
- Можно устанавливать без привлечения специальной техники, конечно, если речь идет о модификациях малых длин и диаметров.
- Позволяет монтировать инженерные коммуникации одновременно с работами по установке. Трубы проходят между сваями (на определенном расстоянии) и не связаны с ростверком, поэтому не перемещаются вместе со зданием вниз, как это происходит в случае устройства бетонного фундамента. В результате удается избежать уменьшения уклона или возникновения контруклонов, а также нарушения герметичности в стыках.
Преимущества и недостатки свайно-винтового фундамента
Свайно-винтовой фундамент состоит из стальных опор, заглубляемых в грунт посредством вкручивания ручным или механизированным методом. Конструкция дополнительно укрепляется ростверком, способствующим равномерному распределению нагрузки. Основание, созданное с использованием винтовых свай, имеет объективные преимущества и недостатки.
Оглавление:
- Плюсы свайно-винтового фундамента
- Минусы свайно-винтового фундамента
- Известные ошибки при обустройстве
- Особенности закручивания свай своими руками
- Преодолеваем сложные препятствия при закручивании
Преимущества свайно-винтового фундамента
Положительные стороны фундамента на винтовых сваях заключаются в следующих аспектах:
- отсутствие надобности в проведении подготовительных мероприятий, связанных с планировкой строительной площадки и обустройством подъездных путей;
- работы организуются в любое время года, независимо от погоды и географической привязки объекта;
Рис 1. Работы проводятся в любое время года
- совместимость с большинством сложных грунтов – функциональность свай актуальна на болотистых почвах и грунтах, характеризующихся наличием вечной мерзлоты.
Совет эксперта! Рекомендовано избегать использования свайно-винтовых оснований в условиях скальных пород, поскольку возникает сложность с заглублением опор, встречающих сопротивление со стороны камней, находящихся в нижних слоях.
- минимальные трудозатраты в процессе проведения работ – установка выполняется в течение 3-х дней;
- усадка фундамента отсутствует – отпадает необходимость в технологических перерывах и предоставляется возможность сразу после обустройства основания приступать к возведению стен;
- доступность проведения работ поблизости от зелёных насаждений и в районе локализации сети подземных коммуникаций;
Рис 2. Свайно-винтовой фундамент в лесу
- высокая несущая способность в плохих геологических условиях.
Совет эксперта! Свайно-винтовая конструкция служит оптимальным вариантом при возведении пристроек, поскольку она не затронет основной фундамент и отсутствует риск его деформации.
Недостатки свайно-винтовой конструкции
Несмотря на ряд объективных преимуществ, основания свайно-винтового типа обладают определёнными недостатками:
- неспособность на протяжении длительного периода противостоять химически агрессивным веществам, находящимся в структуре почвы – эксплуатационный срок в таких условиях не превышает 50 лет;
- фундамент не используется совместно с капитальными многоэтажными строениями;
- недопустимость создания подвального помещения – грозит нарушением эффективного взаимодействия опор с почвенным слоем;
- недостаточный уровень сопротивления изгибающим нагрузкам;
- конструкция подвержена воздействию коррозии – разрушения удастся избежать, обработав сваи снаружи специальной смолой и забетонировав изнутри.
Совет эксперта! Использовать свайно-винтовые конструкции рекомендуется в процессе возведения одноэтажных каркасных или деревянных домов, отдельно строящихся бань, навесов, хозяйственных построек, распашных ворот и различных ограждений.
Типичные ошибки при обустройстве свайно-винтового фундамента
Работы по обустройству оснований, проводимые гражданами, не имеющими должного уровня квалификации и достаточно опыта, оборачиваются типичными ошибками, существенно снижающими технические характеристики и срок эксплуатации конструкции. Преимущественно допускаются следующие неточности:
- вывинчивание свай в процессе регулировки высоты в горизонтальной плоскости – нарушается несущая способность конструкции, из-за формирования под опорой рыхлого слоя почвы. Испытывая избыточные нагрузки, фундамент проседает и происходит деформация конструкции;
Рис 3. Полость, сформировавшаяся после вывинчивания
- отклонение от вертикальной плоскости в процессе заглубления опор – наталкиваясь на подземные препятствия, в процессе ввинчивая в почву, свая смещается в сторону.
Совет эксперта! Если возникает отклонение, то следите за его траекторией и не допускайте превышения 2°. Соблюдая это требование, удастся избежать неустойчивости фундамента. Когда отклонение превысило допустимую норму, надо поменять размер опоры, закрепив верхний сегмент с плоскостью надстройки. Наращивание свай, завинченных с сильным отклонением, запрещено.
- вкручивание сваи в заблаговременно подготовленную яму – необходимо добиться заглубления опоры в коренной слой почвы на 60 – 80 см, дабы достичь нужной несущей способности. Используя опору 2,5 м в длину, необходимо заглубить её в землю на 1,5 метра. Когда верхняя часть почвы имеет торфяную структуру и не обладает достаточной стабильностью, то прибегают к наращиванию сваю. Основной целью процедуры, считается достижение горизонтальной стабильности.
- отказ от бетонирования опор со стенками, имеющими толщину меньше 4 мм – обязательно надо залить бетонный раствор в сваю, с целью достижения нужного уровня жёсткости, воспрепятствовав разрыву опоры, подверженной воздействию замерзшей земли. (Обязательно бетонируйте сваю до конца, дабы не допустить развития внутренней коррозии и сокращения эксплуатационного срока.)
- установка свай на разной глубине – неровности участка и однородность грунта, приводят к монтажу свай на не одинаковой глубине. Подрезание труб в таких условиях или ввинчивание на недостаточную глубину, создают предпосылки неравномерности несущих характеристик основания.
Рис 4. Сваи на разной глубине
Менее фатальной, но всё же существенной ошибкой, считается отказ от среза технологических отверстий, приводящий к снижению эксплуатационного срока. Если предусмотрено приваривание оголовка и формирование сварных швов, то их требуется окрашивать в обязательном порядке.
Особенности при возведении свайно-винтового фундамента своими руками
Осуществляя монтаж винтового фундамента своими руками, необходимо провести геодезическое исследование почвы и узнать уровень залегания грунтовых вод, одновременно определив устойчивость почвенного пласта. Процесс монтажа осуществляется с участием 3-х человек, ввинчивающих опору и контролирующих вертикальность заглубления.
Рис. 5. Заглубление свай вручную
Совет эксперта! Ввинчивать трубы следует ниже уровня промерзания грунта, впоследствии бетонируя конструкцию и обрезая сваи.
Когда залитый внутрь цементный раствор застынет, к сваям приваривают оголовки из стали. Добиться распределения нагрузки равномерно по всему периметру, удастся с помощью обвязки, формируемой из швеллера. Требуемый уровень устойчивости обеспечивается посредством создания ростверка, позволяющего равномерно распределить нагрузку, передаваемую несущими конструктивными элементами. Заглубление одной свай ручным методом осуществляется в течение 45 минут.
Желательно обустроить цокольный этаж, имеющий навесную структуру и создаваемый с помощью листового шифера, а порой с применением комбинированных плит для фасада. Обшивка цокольного этажа осуществляется с формированием незначительного зазора (7 см), создаваемого промеж материалом и грунтом, с целью недопущения повреждения отделки из-за процессов пучения в морозную погоду. Наземные сегменты свай предохраняются посредством стальной сетки. Необходимо сделать продухи, обеспечивающее последующее обустройство вентиляции.
Совет эксперта! Если после завершения работ по строительству фундамента, имеет место проседание основания, то ремонтные работы сводятся к установке новых опор взамен просевших труб.
Как преодолеть сложные препятствия при вкручивании сваи
Основной сложностью в процессе ручного ввинчивания свай, считается преодоление препятствий, находящихся в почве и не дающих закрутить сваю до нужной глубины. Камни, металлический мусор, горная порода, служат серьёзным препятствием. Преодоление сложного участка осуществляется несколькими вариантами:
- приложение больших усилий в процессе ввинчивания – когда препятствие невелико, то этого достаточно для решения проблемы;
- выкручивание опоры и удаление препятствия – нежелательный вариант, но если отсутствует возможность переноса опоры на другое место, то им разрешается воспользоваться;
- остановиться на достигнутом уровне – если глубина больше 1-го метра, то допустимо не продолжать ввинчивание опоры;
- перенос сваи или всего фундамента на другое место.
Основание свайно-винтового типа, объективно и заслужено пользуется популярностью в частном строительстве. Низкие затраты, небольшая трудоёмкость, возможность оперативно приспустить к возведению стен, делает этот тип фундамента самым популярным. Конструкция не прихотлива к внешним условиям и быстро возводится.
