Без надежного фундамента даже самое внушительное здание, стены которого выполнены из монолитного высокомарочного бетона или дорогого керамического кирпича, очень быстро сложится, как шалаш из веточек. Основание выполняет массу задач, равномерно распределяет массу конструкции по грунту, защищает от усадки, подвижек почвы, препятствует деформациям.
Фундаменты представлены множеством типов, плитными, ленточными, столбчатыми, однако, в последнее время популярность набирают винтовые сваи, идеально подходящие для малоэтажного строительства. Когда их применение максимально оправдано? Какова классификация и особенности?
Общее понятие
Свая – элемент, передающий нагрузку на грунт. Простыми словами ее можно описать как стержень, заглубленный в землю. Комплекс расположенных рядом друг с другом свай специалисты называют “полем”, а объединенных – “фундаментом”.
Обустройство оснований данного класса должно вестись в соответствии с СП 24.13330.2011, рекомендательный характер носит нормативный акт СП 50-102-2003. При высокой прочности, надежности, универсальности, свайные фундаменты недороги, не требуют сложных подготовительных работ, например, рытья котлованов, траншеи, замешивания огромных объемов бетонного раствора. В ситуации с небольшими постройками их подготовка обходится даже без тяжелой техники.
Актуальность использования
Практика показала, что свайные фундаменты можно эффективно использовать даже в сложных, нестандартных, ситуациях, в том числе:
- Нестабильность грунтов. Заболоченные, переувлажненные, подвижные почвы. Классические решения в данном случае неуместны. Например, для ленточного или плитного основания понадобится осушение участка, снятие подвижного слоя и замещение его песком. Расходы окажутся огромными. Винтовая свая соответствующей длины помогает решить проблемы – она просто вкручивается до отметки, на которой залегает плотный, стабильный грунт.
- Труднодоступность стройплощадки. Дороги и подъезды к объекту могут находиться в столь плачевном состоянии, что по ним физически не проедет тяжелая техника. При установке свай она не понадобится, а транспортировка – возможна на легких грузовиках, маневренных и проходимых.
- Выраженная сейсмическая активность. Одна из особенностей свай – способность гасить колебания грунта при землетрясениях, защищать монолитные, кирпичные, панельные стены от разрушения и образования трещин.
- Сложный рельеф, холмистость участка. Выраженная неровность рельефа сильно усложняет строительство, компенсировать ее стандартными, бетонными, фундаментами сложно, затратно, а зачастую – невозможно. С винтовыми сваями все куда проще – нужно установить их на различную глубину, чтобы верхние оголовья оказались на одном уровне, в одной плоскости.
Свайные фундаменты рекомендуется использовать и при планах относительно дальнейшей модернизации коттеджа или дачного дома, строительства веранды, крупного крыльца или другой смежной конструкции.
Классификация винтовых свай
Конструкция винтовой сваи достаточно проста. Ее можно описать как заостренную трубу с лопастями, формирующими резьбу, снижающую сопротивление при вкручивании в землю. При установке на достаточную глубину, элемент оказывается максимально стабильным, его смещение исключено, он зафиксирован плотными грунтовыми слоями.
Типология винтовых свай выглядит следующим образом:
- Узколопастные. Частая, узкая резьба, придающая сходство с огромным шурупом. Применяются на промерзшей почве, вплоть до районов вечной мерзлоты.
- Широколопастные. Наиболее распространенные, предназначенные для стандартных условий.
- Многолопастные. Благодаря увеличенному количеству лопастей, характеризуются расширенной опорной поверхностью. Это важно на нестабильных, подвижных почвах, склонных к просадкам.
Второй классификационный признак – тип наконечника. Простейший вариант – сварной, предполагающий соединение лопастей со стержнем сваркой. Элементы недороги, однако, характеризуются не слишком высокой прочностью, что может сказаться при погружении в плотный грунт: шов рвется, свая теряет жесткость, становится подвижной и не обеспечивает зданию должной поддержки.
Сваи с литыми наконечниками примерно на треть дороже сварных, однако, цена на 100% оправдана прочностными характеристиками. Литье обеспечивает монолитность конструкции, отсутствие слабых мест, точек концентрации напряжения, опасности деформации, образования трещины.
Третий элемент, заслуживающий внимания – оголовок. Оголовки в 57 миллиметров рассчитаны на нагрузку, как максимум, в 800 килограммов, ориентированы на облегченные хозяйственные постройки, каркасные здания. Наиболее популярными являются сваи с оголовками на 89 миллиметров, прочностные характеристики которых достаточны для большинства строений, а при нагрузках до 3.5 тонн – нужно использовать 108-миллиметровые оголовки.
Преимущества и недостатки
Сильные стороны свайно-винтового фундамента выглядят следующим образом:
- Возможность установки на любых грунтах. Исключение – каменистые почвы. Скальник не позволяет вкрутить элемент.
- Продолжительность эксплуатации. Минимальный срок – 50 лет, на практике, при минимальном уходе, периодической обработке, препятствующей развитию коррозии – достижимы и гораздо большие значения.
- Простота монтажа. Установка небольших свай для дачного дома или хозяйственной постройки может быть выполнена силами двух человек буквально за пару дней.
- Отсутствие необходимости в земляных работах. Никакого рытья котлованов и траншей. В большинстве случаев удается обойтись без тяжелой техники.
- Возможность установки в любой сезон. Для начала строительства не обязательно ждать весны или лета. Сваи вкручиваются даже в замерзший грунт. Главное требование в данном случае – достижение отметки глубже точки промерзания.
Недостатки у свайно-винтовых фундаментов присутствуют, однако, они малочисленны. Как уже было сказано, основания несовместимы со скальными грунтами. Вдобавок, они не позволяют обустроить подвальные помещения, не отличаются прочностью, характерной для бетонных аналогов, плитных и ленточных, уязвимы для коррозии. Последний минус легко устраняется периодическим грунтованием, окрашиванием, первые – следует воспринимать как особенности. Массу коттеджа из бруса или оцилиндрованного бревна сваи точно выдержат, а необходимость в подвале возникает далеко не всегда.
Грамотный подход
Чтобы на 100% раскрыть преимущества винтовых свай, не столкнуться с их недостатками, при их выборе нужно руководствоваться не только общим качеством, репутацией компании-производителя, но и результатами геологических изысканий.
Специалисты должны провести комплексное исследование участка, определить точку вечной мерзлоты, глубину залегания плотных стабильных почвенных слоев. На основе этих данных следует выбрать высоту сваи, чтобы ее нижняя точка не оказалась в подвижной почве.
Перед монтажом необходимо подготовить проект, рассчитать нагрузки, нарисовать схему расположения элементов, на этапе установки – действовать строго по чертежу, не допуская даже минимальных отклонений.