Винтовые свайные фундаменты
У свайного фундамента основную нагрузку несут погружаемые в грунт сваи. Винтовые сваи представляют собой трубу с заостренным погружаемым наконечником, к которым спирально по основной оси привариваются винтовые лопасти, благодаря чему свая технически приближается к «большому шурупу». Наконечник может быть литым, когда его изготавливают вместе с телом сваи, или сварным, когда он приваривается к трубе уже в процессе изготовления сваи. Винтовые сваи могут сильно различаться размерами, как диаметром, так и длиной, но при грамотной установке они надежно фиксируются в грунте и удерживают конструкцию всего здания.
Выпускаемые промышленным способом типовые винтовые сваи способны выдерживать значительные нагрузки, хотя для некоторых случаев вполне уместно использовать усиленные винтовые сваи. Отличаются они толщиной стенки трубы, которая в полтора раза больше, чем у обычной. Если для обычной сваи используется толщина металла 4 мм, то для усиленной этот показатель увеличивается до 6 при сохранении диаметра и длины. Усиленные сваи нередко применяются при работе на мерзлых и чрезмерно влажных грунтах, в том числе на заболоченных почвах. Использовать свайно-винтовой фундамент в таких случаях намного выгоднее, а иногда он служит единственным рациональным решением.
Винтовые сваи: преимущества и недостатки
Как и все конструкции или технические решения, винтовые сваи обладают собственными особенностями применения, преимуществами и недостатками. Сначала стоит сказать о преимуществах.
1. Стоимость фундамента. В среднем стоимость фундамента на винтовых сваях по сравнению с ленточными бетонными меньше на треть. При правильном расчете стоимость материала может быть еще немного снижена, что существенно влияет на стоимость строительства в целом.
2. Отсутствие земляных работ. Для установки винтовой сваи нет необходимости привлекать специальную технику и проводить выемку грунта, что также сказывается на стоимости работ. Для установки достаточно сформировать приямок, служащий одновременно разметкой и небольшим углублением для начала завинчивания сваи.
3. Короткие сроки установки фундамента. Для установки свайно-винтового фундамента не требуется много времени и привлечение тяжелой техники. Завинтить сваи можно вручную, хотя использование специализированного оборудования позволяет сделать это быстрее и качественнее.
4. Независимость от ландшафта. Применять винтовые сваи уместно при значительном перепаде уровней и большой неровности участка. Окончательное выравнивание проводится после установки свай по уровню.
5. Возможность проведения работ в любое время года позволяет использовать зимний период для работы. При установке конструкций не требуется применение растворов, которые могут замерзнуть и потерять прочность, также как не сказывается на ихз надежности высокая температура летом.
6. Применение на многих грунтах. Поскольку основная нагрузка винтовой сваи ложится на погруженные до плотного грунта наконечник и винт, состояние верхнего слоя никак не сказывается на надежности фундамента. Исключением для применения винтовых свай можно считать только сильно каменистые почвы и скальные породы.
7. Длительный срок эксплуатации. Долговечность фундамента достигается использованием качественной стали марки ст-3сп, покрытой антикоррозийным защитным слоем. Срок службы по некоторым расчетам может превышать двести лет, сохраняя при этом высокую сейсмостойкость и прочность.
К недостаткам фундамента на винтовых сваях следует отнести:
1. Невозможность использовать на скальном грунта. В таких случаях завинчивание сваи скорее вызовет ее повреждение или разрушение (отрыв лопастей деформация и отрыв наконечника), а незначительное заглубление не позволяет обеспечить требуемую надежность
2. Отсутствие подвального помещения. Это наиболее существенный недостаток, компенсировать который приходится формированием дополнительного «цокольного» этажа, но даже в этом случае коммуникации остаются уязвимыми для промерзания почвы и требуют дополнительно защиты.
3. Высокая вероятность фальсификации. При значительной популярности винтовых свай появляется кустарное производство из материалов низкого качества и с применением защиты неподходящего уровня. В таких случаях конструкции не отвечают требованиям стандарта и не всегда пригодны для применения, хотя небольшие строения они выдерживают. Применение таких «кустарных» свай значительно снижает сроки их использования и ускоряет коррозию, особенно во влажном и заболоченном грунте. Защитой может послужить приобретение только качественных, отвечающих стандартам свай от надежного производителя с соответствующим подтверждающим сертификатом.
Пр выборе винтовых свай необходимо не только знакомиться с документацией, но и визуально осматривать продукцию, обращая особое внимание на состояние швов и их защищенность от преждевременной коррозии.
Ленточные фундаменты.
Ленточные фундаменты представляют собой жесткую каменную или бетонную ленту, на которой удерживаются стены здания. Материалом для фундамента может выступать натуральный или искусственный камень (кирпич), но наиболее удобным можно назвать бетон. Укрепление фундаментов проводят армированием, применяя как металлическую, так и стеклопластиковую арматуру.
Перед формированием ленточного фундамента потребуется провести выемку грунта по периметру здания и выровнять уровень. При чрезмерной влажности, высоком стоянии грунтовых вод и угрозе заболачивания грунта потребуется также создать дренаж и усилить гидроизоляцию. Бетонные работы проводятся с использованием опалубок, а при использовании камня, в том числе фундаментных блоков, бетонированию с опалубкой подвергается только верхний уровень. По завершении работ проводится внешняя гидроизоляция. Уровень погружения фундамента и его толщина зависят от состояния грунтов, особенностей климата и нагрузки, которую ему придется выдерживать.
Преимущества
К преимуществам ленточного типа фундаментов стоит отнести:
1. Наличие подвального помещения. Подвальное пространство защищено от факторов внешней среды и позволяет быстрее, проще и с меньшими затратами монтировать и обслуживать коммуникации.
2. При грамотном монтаже и качественных материалах длительность использования фундамента может превышать несколько сот лет. Известны случаи, когда новые постройки возводились на старых фундаментах, и при этом необходимости усиливать его не было.
3. Возможность расчета и создания фундамента собственными силами. При необходимости для собственного жилого дома фундамент можно сделать самостоятельно, хотя для ускорения работ потребуется дешевая рабочая сила. Для более крупного здания расчет фундамента может провести персонал даже с незначительным опытом работы и строительным образованием.
Недостатки у ленточного фундамента также имеются, в частности:
1. Значительный объем земляных и подготовительных работ. Иногда для их проведения требуется специальная техника или большое количество рабочей силы.
2. Необходимость монолитной заливки при использовании бетона. Для получения прочности потребуется заливка всего фундамента на протяжении нескольких часов. Для этого уместно использовать бетонные насосы или большое количество рабочих, непрерывно подающих смешиваемый или подвозимый бетонный раствор. Стыки и швы значительно снижают эксплуатационные характеристики и приводят в преждевременному разрушению фундамента.
3. Слабые грунты быстрее разрушают фундамент. Использование ленточного фундамента на слабых неустойчивых грунтах требует значительного опыта и большего объема подготовительных работ. Иногда используют столбчато-ленточные фундаменты но их расчет уже удел специалистов.
4. Значительные материальные вложения. Формирование ленточного бетонного фундамента потребует единоразовых вложений на материалы, как основные, так и вспомогательные, например, опалубки, а также затрат на оплату рабочей силы или спецтехники. При этом снизить затраты удается крайне редко, поскольку попытки экономить повлекут снижение надежности основания и ускоренное разрушение строения.
5. Необходимость технологического периода. После формирования бетонного фундамента на некоторое время придется прекратить все работы. В среднем приступать к возведению стен можно не ранее, чем черед 10 — 15 дней после заливки фундамента, и торопиться с дальнейшим строительством не следует на протяжении месяца, пока бетон не «наберет силу».
Какой именно тип фундамента выбирать — это решение зависит от владельца, но для большинства небольших домов и производственных зданий фундамент на винтовых сваях наиболее приемлем, как по срокам монтажа, так и по стоимости.