Винтовой свайный фундамент (свайно-винтовой) – это один из важных факторов успеха при строительстве домов из СИП панелей. Все дело в том, что технология свайного фундамента позволяет буквально за сутки провести все работы и при этом не волноваться за итоговый результат. Есть примеры свайных фундаментов, которые выполняют свои функции десятки и даже сотни лет. При этом цена свай для фундамента будет ощутимо ниже, чем обустройство ленточного или плитного фундамента. В итоге мы получаем дешевый фундамент, который не требует серьезных трудозатрат и эффективно решает все возложенные на него задачи.
Мы более 5 лет занимаемся строительством домов из СИП панелей и львиная доля наших проектов строилась именно на свайном винтовом фундаменте. Поэтому мы и решили подробнее рассказать о специфике винтового свайного фундамента.
Технология винтового свайного фундамента
Основным элементом винтового свайного фундамента является винтовой анкер, или, если угодно, винтовая свая. Представьте себе длинную стальную трубу, на конце которой расположен заостренный наконечник со спиральной лопастью. Такая форма позволяет вкручивать сваю в грунт по аналогии с саморезами.
Здесь важно отметить, что ключевым элементом является лопасть винтовой сваи, которая не дает морозному пучению выдернуть сваю из грунта и является опорой для дома.
Наиболее распространенным вариантом для частного строительства являются сваи со стволом диаметром 108 мм и лопастью 300 мм. Благодаря тому, что ствол сваи узкий и металлический (к нему хуже примерзает земля) удается снизить влияние на сваю морозного пучения. Тем более винтовые сваи обычно вкручиваются ниже уровня промерзания грунта, для Москвы это примерно 150 см.
Несущая способность для каждой сваи рассчитывается индивидуально на основе анализа грунта. Если брать примерные значения, то для глины, супеси и суглинка это от 2 до 6 тонн на сваю. Для песка – от 6 до 9 тонн.
После того как все сваи установлены их обрезают по уровню и заливают ствол бетоном, чтобы обеспечить защиту от внутренней коррозии. Затем одевается оголовок, на который и крепится обвязочный брус. Иногда оголовок заменяют металлическими швеллерами, но для домов из СИП панелей это относительно редкий вариант.
Противопоказания для использования свайно-винтового фундамента
В Московской области основная проблема для свайного фундамента – грунт. Встречаются каменистые грунты, глубокие торфяники и даже илистый грунт с текущей консистенцией. С каменистым грунтом еще можно бороться за счет свай с литыми наконечниками, но если же дом оказывается фактически на болоте и до несущих слоев грунта добраться невозможно, то придется искать другой вариант фундамента. В нашей практике таких случаев практически не бывает.
Преимущества винтового свайного фундамента
Для домов из СИП панелей свайный винтовой фундамент практически идеальный вариант:
Быстрая установка – даже для большого по площади дома все работы можно уложить в 2 рабочих дня, но чаще на все требуется и вовсе 1 день;
- Недорого – винтовой свайный фундамент даже с самыми дорогими сваями все равно обойдется дешевле аналогов;
- Позволяет недорого решить проблему перепада высот на участке;
- Обеспечивает легкий доступ к коммуникациям под домом. Для ленточного фундамента потребуются люки в подпол, а для плитного варианта доступа не будет вообще;
- Вентиляция подполья. В отличие от ленточного фундамента здесь нет стен и перемычек, что позволяет воздуху свободно проникать внутрь и существенно увеличивает срок службы деревянных перекрытий;
- Можно устанавливать зимой – никаких ограничений по морозам нет. В промерзший грунт винтовые сваи заходят легко и быстро.
Недостатки винтового свайного фундамента
Практически все известные проблемы связанные с установкой винтового свайного фундамента или легко устраняются, или связаны с ошибками строителей или качеством свай:
- Невысокая боковая устойчивость после установки. Рыхлый грунт создает впечатление, что свая ненадежно закреплена. Временами ее даже можно пошатать руками. Чаще всего, проблема решается сама собой после уплотнения грунта. В крайнем случае – используется ростверк из бруса или швеллера;
- Необходимость дополнительного усиления жесткости. Слабый верхний грунт, большое расстояние между обрезанной сваей и грунтом, или же дом большой высоты и с малой площадью основания (башня) – это все показания для усиления жесткости свайного фундамента за счет стального уголка, прямоугольных труб и иных вариантом. Тут нужно отметить, что такие работы не требуют особых расходов и временами производятся даже после завершения строительства.
Как устанавливают сваи для винтового фундамента?
Есть три основных способа установки свай. Сразу отметим, что мы предпочитаем вариант с адаптированным экскаватором, т.к. у нас есть возможность использовать такую технику на постоянной основе:
- Вручную. Вы не ошиблись, сваи с лопастью диаметром 300 мм действительно можно вкрутить вручную. Для этого достаточно лома и пары кусков трубы, если развернуться негде, то понадобится специальное устройство. Нужный крутящий момент находится в пределах от 300 до 500 килограмм на метр и его без особого труда создают 4 человека. К этому способу мы прибегаем крайне редко, т.к. используемая нами техника малогабаритная и почти всегда имеет доступ к месту строительства. Главный минус этого способа – это время. Руками вкручивать сваи дольше. Второй минус – сложно обеспечить точную установку свай и тут даже высокая квалификация проблему полностью не решает.
- Экскаватор с гидробуром. Этот способ является оптимальным вариантом. За счет управления многошарнирной стрелой можно обеспечить максимально возможную точность и надежность при установке свай. Более того, при наличии определенного опыта можно даже проверить несущую способность установленной сваи. При этом экскаваторы достаточно небольшого размера и с высокой проходимостью. Поэтому обычно с проездом к стройплощадке проблем нет. Единственное ограничение здесь – доставка до объекта. Нужен спец транспорт, который для многих подрядчиков является лишними расходами. Мы на качестве экономить не привыкли.
- Гидропривод на стреле крана. Иногда такую установку называют самоходных ямобуром. Но кран и по размеру больше (не везде проедет) и точность обеспечить сложнее. Впрочем, с точностью у опытных специалистов проблем обычно нет.
История винтового свайного фундамента
Массово стали применять винтовые сваи еще в 19 веке. Но тогда их использовали для промышленной застройки, а также для строительства в сложных условиях (например, на Севере). В частном секторе для постройки домов активно используется свайный фундамент уже более 25 лет и за это время нареканий практически нет. Поэтому можно смело говорить о том, что фундамент на винтовых сваях на практике подтвердил выданные ему авансы.
Первые винтовые сваи применялись для строительства мостов, маяков, причалов, опор ЛЭП и т.д. Из самых старых построек на винтовых сваях можно отметить причал, который прослужил людям порядка 150 лет и мог бы дольше, но в океане снизился уровень воды и его просто демонтировали за ненадобностью.
Что касается российского опыта применения – эта технология очень востребована военными, которым крайне важно быстро смонтировать и демонтировать фундамент. В индивидуальном строительстве винтовые сваи у нас используются более 20 лет. И за это время главная претензия от владельцев домов – качество свай. Изготовленные кустарным образом сваи вполне могут привести к проблемам с фундаментом. Это, к сожалению, совсем не редкость. Еще одной проблемой является нарушение технологии. Неправильно рассчитанный фундамент, установленные без учета специфики грунта сваи и иные ошибки также могут снизить эффективность фундамента.
Срок службы винтового свайного фундамента
В теории, качественные винтовые сваи, которые нормально смонтированы и имеющие антикоррозийное покрытие, должны прослужить, как минимум, 100 лет. Вот только на практике это еще никто не подтвердил. Да, выше мы приводили пример здания, которое в морской воде продержалось порядка 150 лет, да и на сегодня, негативных отзывов по сваям от владельцев частных домов нет. Это хороший аргумент в пользу долговечности свайного фундамента. Все-таки первым сваям в частных домах уже больше 20 лет.
При этом у нас есть печальная статистика по ленточному, плитному и столбчатому бетонному фундаменту. Пытаясь уменьшить стоимость фундамента начинают экономить буквально на всем. Как итог – фундамент начинает разрушаться уже в первые годы эксплуатации. При этом, если винтовые сваи проверить на качество относительно легко (про это расскажем ниже), то как на глаз определить, что в фундамент заливают качественный бетон?
Так что цифра в 150 лет для ленточного фундамента, конечно, достижима. Но только если все сделали идеально. А такое встречается все реже. Вот и получается, что на сегодняшний день все говорит за то, что свайный винтовой фундамент один из самых долговечных вариантов.
Немаловажными плюсом технологии будет и то, что контролировать состояние свай довольно легко. Самый опасный участок расположен у поверхности грунта и можно довольно легко проверять не появились ли проблемы.
Более того, если говорить о домах из СИП панелей, то они позволяют проводить ремонт свайного фундамента вплоть до его реконструкции (СИП дом можно поднять на специальных домкратах). Есть и более простые вариант, например, стальная муфта на верхнюю часть сваи.
Несущая способность свайно-винтового фундамента
Как мы уже говорили выше – для свай с диаметром трубы 108 мм в Московской области средний показатель несущей способности в районе 4 тонн. В большинстве случаев даже скорее 6 тонн. Эти данные основаны на сотнях построенных нами домов.
А теперь давайте немного посчитаем. В среднем, дом из СИП панелей площадью 150 м2 будет весить в районе 25 тонн. При этом, согласно существующим нормативам по свайно-винтовому фундаменту исходить надо из нагрузки в 70 тонн. Это значит, что 17 свай нам должно хватит за глаза. Но для ростверка, который делается из деревянного бруса нужно, чтобы сваи располагались с шагом не более 3 метров, а еще лучше – 2 метра. Вот и получается, что для двухэтажного дома на 150 квадратных метров у нас получается 25 винтовых свай. А это от 100 тонн несущей способности. В 4 раза больше веса самого дома!
Но это теория. На практике эти расчеты не имеют смысла без дорогостоящих инженерно-геологических изысканий. Естественно, под индивидуальное строительство практически никто подобные исследования не заказывает. В лучшем случае, это делается сразу для всего коттеджного поселка. Но чаще изучаются окрестные дома, задаются вопросы соседям. А для верности – несущая способность свай проверяется с помощью экскаватора в процессе установки. И наша компания в случае возникновения проблем в процессе установки замалчивать это не будет! Был такой опыт, сваи тонули в болоте и пришлось договариваться с клиентом и корректировать изначальный проект.
Нужно отметить, что инженерно-геологические изыскания нужны и для ленточного фундамента. Но проводить их для частных домов обычно просто нереально.
Отделка цоколя
Если ленточный фундамент уже сам по себе имеет какой-то завершенный внешний вид, то у свайно-винтового фундамента мы под домом имеем просто пустое место. И это нравится мало кому из домовладельцев. Именно поэтому отделка цоколя в числе самых востребованных услуг для домов на свайно-винтовом фундаменте. Для отделки можно использовать буквально что угодно – декоративные панели, цокольный сайдинг и т.д.
Ключевым моментом здесь является зазор между декором и грунтом. В среднем по Московской области, морозное пучение грунта может организовать подъем в районе 7 сантиметров. Но нам известны случаи, когда на участке грунт поднимался более чем на 10 см. И если зазора нет, то обшивка будет повреждена. В большинстве случаев зазор ничем не закрывается, т.к. его прикрывает летом трава, а зимой – снег. Но если необходимость закрыть есть, то лучше всего использовать металлическую сетку.
Для измерения уровня пучения нужно дождаться зимы и сделать на сваях отметки, которые позволят оценить уровень подъема грунта. Причем надо помнить, что грунт пучится неравномерно и отметки надо делать по всему периметру дома. Когда все полностью растает – нужно замерить расстояние от земли до отметок + добавить сюда определенный запас, на случай суровой зимы. Это и будет примерный размер нужного зазора.
Можно ли избавиться от пучения? Можно. Это делается за счет дренирования и теплоизоляции грунта, а также рекомендуется менять грунт на песок. Если все сделать верно, то зазор между обшивкой и грунтом будет не нужен.
Также необходимо оставить продухи в отделке цоколя, чтобы обеспечить вентиляцию подпола. И эти продухи не надо закрывать даже зимой. Не менее важна и защита от холода для входящих в дом труб с водой. Сильные морозы могут создать большие проблемы, ведь труба проходит фактически по улице. Поэтому трубу с водой тщательно укутывают, а временами и укладывают в довесок кабель подогрева.
Винтовые сваи для дома из СИП панелей
На рынке широко представлены винтовые сваи для индивидуального строительства двух видов – сварные (здесь винтовая лопасть является просто приваренной к трубе стальной пластиной) и литые.
Сварные достаточно популярный вариант из-за их низкой стоимости. Однако качество таких свай зачастую оставляет желать лучшего. Даже качественные сварные сваи подойдут разве что для установки в идеальных условиях. При столкновении с камнями, корнями или иными препятствиями лопасть такой сваи может деформироваться и даже отвалиться. А это значит, что сваю придется заменить, а это дополнительные расходы. И все бы ладно, но некоторые подрядчики скрывают проблемы со сваями от заказчика, чтобы избежать конфликтной ситуации. Как итог – технология не соблюдена и могут возникнуть проблемы.
Другое дело – литая свая. Для нее наконечник изготавливается на производстве с помощью точного литья. На выходе получается очень прочная свая, которая не боится встречи даже с каменистым грунтом. Литые сваи практически не получают повреждений в процессе установки, справляются с толстыми корнями деревьев и кирпичом, а также их практически не уводит в сторону, что сильно улучшает качество всего фундамента в целом.
Именно поэтому для монтажа свайно-винтового фундамента мы используем винтовые сваи с литым наконечником
Монтаж свайно-винтового фундамента
Непосредственно сама работа по установке свайно-винтового фундамента обычно выполняется за 1 рабочий день. Реже – за два. Если же установку разделить на этапы, то получится примерно следующий список:
- Доставляем специальную технику и материалы;
- Проводим топографическую съемку и разметку свайного поля;
- Вкручиваем сваи в грунт;
- Обрезаем сваи по заранее намеченному уровню;
- Устанавливаем оголовок или ростверк.
Цена на качественный монтаж свайно-винтового фундамента у разных компаний отличается минимально. Все-таки основные затраты – это аренда и доставка спец техники. А если техника своя, то необходимо закладывать стоимость ее приобретения. Именно поэтому стоит крайне осторожно относится к существенным скидкам. Если свайный винтовой фундамент предлагают ощутимо дешевле рыночной стоимости – проблемы с качеством свай или установки практически гарантированы.
Также обратите внимание. Есть смысл остановить свой выбор на оцинкованных сваях с литым наконечником. Причем оцинковка важна для верхней части сваи, т.к. наконечник находится глубоко в земле и коррозионные процессы без кислорода невозможны.
Неожиданные риски при экономии на свайно-винтовом фундаменте
Для сокращения издержек и подстраховки некоторые недобросовестные подрядчики передают устройство свайно-винтового фундамента на субподряд сторонним организациям. Те привлекают максимально бюджетную рабочую силу, могут закупать сваи низкого качества и вкручивать их вручную. Как итог – фундамент теряет свою надежность. Проблемы могут проявиться много позже, через 10, а то и 15 лет. Когда строителям уже вопросов не задать. Но даже если вдруг фундамент просел сразу, то компания застройщик спокойно переведет стрелки на субподрядчика, который вряд ли будет что-то исправлять.