Начинаю цикл статей по типам фундаментов. В каких случаях какой фундамент применяется и какие у каждого фундамента плюсы и минусы.
Начну с достаточно популярного и рекламируемого в последнее время фундамента на винтовых сваях.
Согласно Википедии:
Винтовые сваи — тип свай, заглубляемых в грунт методом завинчивания в сочетании с вдавливанием.
По факту, винтовая свая - это не что иное, как труба с приваренной лопастью. Монтаж ее так же предельно прост: бурится лидерная скважина диаметром чуть меньше ствола сваи и на глубину на метр меньше глубины погружения, в эту скважину вставляется винтовая свая, и закручивается как саморез вручную или при помощи специальной техники. Главным ее преимуществом является возможность выполнения работ в зимнее время.
В последнее время компании, занимающиеся изготовлением и монтажом винтовых свай, приложили не мало усилий для их рекламы. Итогом стало то, что люди не думая применяют их и под легкий дом из СИП-панелей, и под каркасник и даже под дом из газоблока. Деревянные же дома процентов на 30-40 сейчас ставят на такой фундамент.
Вообще, главной сферой применения винтовых свай являются фундаменты для электротехнических сооружений (опоры ВЛ, трансформаторные подстанции и т.д.) в болотистой местности , фундаменты для временных зданий и сооружений нефтяной и газовой промышленности в болотистой местности и фундаменты под здания в вечно-мерзлых грунтах. Главной особенностью всех этих сооружений является то, что максимальный срок их службы составляет не более 50 лет, после чего эти сооружения демонтируются вместе с фундаментом и устанавливаются новые (более мощные и/или более современные).
Для строительства частных домов винтовые сваи начали применять из-за их относительной дешевизны и простоты монтажа в любое время года. На рынке винтовые сваи продают по цене от 1,5 тысяч рублей, а для монтажа необходим либо самодельный вращатель (делается из редуктора и дрели-миксера), либо ямобур по цене 1,5 тыс. в час (фундамент под дом он завернет за 2 часа, еще часа 2 сварщик будет приваривать оголовки)
Казалось бы идеальное решение для частного дома, но тут возникает ряд "НО"
1. Винтовая свая изготавливается из стали, а значит подвержена коррозии. Скорость коррозии для разных сталей и разных условий разная, но средний показатель примерно 0,1 мм в год (актуален для 245 стали в нормальных грунтах). Так как большинство свай для частного домостроения изготавливается из трубы с толщиной стенки до 5 мм, то не сложно подсчитать, что через 50 лет от сваи останется одно название, а свои характеристики она потеряет еще раньше, примерно лет через 30.
Существуют решения из нержавейки, но цена на них вас очень сильно удивит.
Продлить срок службы позволяет антикоррозийное покрытие, но на моей памяти только 2 покрытия выдерживали завинчивание винтовой сваи в грунт: горячее цинкование и эпоксидное покрытие jotamastiс. Оба вида покрытий прибавляют 30-40 рублей цены к каждому килограмму сваи. Более дешевые покрытия сдираются грунтом, как наждачной бумагой, и соответственно, перестают выполнять свою функцию.
2. Конструкции дома к оголовку винтовой сваи крепятся при помощи болтов, глухарей, анкеров или саморезов. Сами винтовые сваи без особых проблем и повреждений можно выкрутить и закрутить на новом месте. Этого факта бывает достаточно, чтобы доказать, что дом, особенно если он сделан из бруса без внешней и внутренней облицовки или СИП-панелей, не является капитальным строением, так как его легко можно демонтировать и переместить на новое место без повреждений. В подтверждение этих слов приведу ссылку на новость на одном городском портале.
3. Винтовые сваи после монтажа если и связывают между собой, то в лучшем случае профильной трубой 20х40 мм или вообще брусом. Иногда попадаются решения, когда делается дополнительная связка из 50-го уголка. К сожалению такая связка не обеспечивает необходимую жесткость и может приводить к вибрациям дома, трещинам в стенах, разрушениям домов. Связано это с тем, что даже на небольшом участке 10х10 метров закрученные по разным углам сваи могут работать по разному, так как под лопастью винтовой сваи может оказаться разный грунт, а в верхних слоях грунта может быть разный показатель морозного пучения.
Какие винтовые сваи и в каких именно случаях применять? Все очень просто:
1. Применять следует винтовые сваи с толщиной стенки и лопасти, обеспечивающей достаточный срок службы (исходя из тех же 0,1 мм кородирования в год), при этом ни в коем случае не располагать рядом с ними и не подключать к ним заземление. Как вариант - за качественными сваями для фундамента дома можно обратиться в фирмы, занимающиеся изготовлением свай для промышленных объектов, у них часто на остатках бывает БУ труба 159-162 диаметров с толщиной стенки 10-12 мм, что обеспечит срок службы на 50-80 лет даже с дешевыми антикоррозийными покрытиями.Они с радостью от нее избавятся за отностительно гуманную цену, так как на промышленные объекты б/у или лежалая труба не годится.
2. Винтовые сваи целесообразно использовать в качестве фундамента временных сооружений: баня, беседка и т.п., или же для сооружения пристроя к дому, например крыльца, веранды и т.п.
3. Винтовые сваи целесообразно так же применять для замены фундаментов деревянных домов, если по каким то причинам фундамент дома начал проседать (в промышленном строительстве винтовые сваи достаточно часто применяют для замены или укрепления фундамента).
4. Винтовые сваи можно, и целесообразно применить в качестве фундамента дома или другого строения, если верхние 3-5 метров грунта в месте строительства состоят из обводненного торфа или в верхних слоях грунта есть плывуны, и другие виды фундаментов не обеспечивают необходимую несущую способность.
Как правильно выполнить монтаж винтовых свай?
1. Закажите, или рассчитайте сами нагрузку на фундамент и подберите глубину заложения и параметры винтовой сваи (можно воспользоваться онлайн калькуляторами, или провести расчет по пункту 7.2.10. СП24.13330.2011). При этом не забывайте, что глубина погружения сваи должна быть как минимум на 1 метр ниже глубины промерзания грунта.
Помните, что так называемое "пробное погружение" не дает данных о несущей способности винтовой сваи, так как на ее пути может встретиться камень размером с кулак, лопасть упрется в него ребром и свая даст "отказ", а монтажники на основе своих ощущений будут Вас убеждать, что на этой глубине достаточная несущая способность. Есть научные наработки по примерному определению несущей способности сваи по крутящему моменту, развиваемому вращателем, но для этого спецтехника должна быть оборудована достаточно точным манометром в гидросистеме, должен быть паспорт на вращатель, в котором прописана формула пересчета давления гидросистемы в крутящий момент вращателя, а при погружении сваи должен вестись журнал, куда записываются данные с манометра через каждые пол метра погружения.
Достоверные данные о несущей способности винтовых свай можно получить расчетом или полевыми испытаниями статическими нагрузками (испытание проводится по ГОСТ 5686-2012, длится не менее 12-20 часов, а то и 2-3 суток, и стоит не менее 80-100 тысяч рублей)
2. Обратите внимание на обвязку свай. Она должна обеспечивать необходимую жесткость фундамента: дом из бруса или бревна сам станет не плохой обвязкой, необходимо только обеспечить шаг свай, при котором брус не будет провисать между ними, а вот для каркасных домов и тем более тяжелых пено/газобетонных домов необходим полноценный жесткий ростверк, который свяжет сваи воедино (есть технические решения по обвязке винтовых свай армокаркасом и устройству бетонного ростверка по принципу свайно-ростверкового фундамента)
3. Помните, что допустимое отклонение сваи от осей должно быть не боле 0,2 диаметра ствола сваи (вдоль ряда свай допускается 0,3 диаметра). Именно такую погрешность позволяет компенсировать оголовок.
4. Не заказывайте винтовые сваи с приваренным оголовком, так как при погружении будет невозможно совместить положение оголовка по сторонам света с его высотным положением. Оголовок должен в обязательном порядке привариваться после установки сваи.
Не рекомендую заказывать оголовки с приваренным стаканом или косынками, так как во-первых, стальная труба имеет свои погрешности по наружному диаметру, которые по ГОСТу для некоторых типоразмеров могут достигать нескольких миллиметров, и может получиться, что оголовок будет либо болтаться, либо просто не налезет на сваю, а во-вторых, приваренный стакан или косынки не позволят Вам компенсировать допустимые отклонения монтажа сваи (например для сваи из 159 трубы допустимые отклонения, не являющиеся браком в работе составляют 47,7 мм вдоль ряда свай и 31,8 мм поперек ряда свай)
5. При погружении сваи следите за тем, чтобы не было нагрузок на сваю, вызывающих деформацию ствола сваи. Если произошла деформация ствола сваи, значит ствол сваи не рассчитан на такие нагрузки и тут либо производитель сэкономил и подсунул более слабую трубу (меньше толщина стенки трубы или ниже марка стали), либо для монтажа выбрана несоответствующая сваям техника, и велика вероятность повреждения как ствола сваи так и лопасти.
6. После погружения сваи заполните ее теплоизолирующим материалом: пенополиуретаном (ППУ), пенополистиролом (пенопласт), песком или цементным раствором (в зимнее время можно заполнить сухой песко-цементной смесью в соотношении 4 к 1). указанные варианты заполнения предохранят полость сваи от ржавчины. Мне попадался вариант заполнения сваи песком с последующей пропиткой "отработкой", но вот как после этого приварить оголовок - не представляю, разве что в оголовке оставить отверстие и пропитывать отработкой через это отверстие.
7. После установки свай и окончания сварочных работ окопайте сваи на глубину 0,6-1 метр и обработайте поверхность свай и оголовок битумной мастикой: основные процессы окисления идут в верхних слоях грунта и на границе сред, поэтому такая обработка существенно продлит срок службы сваи, а также уменьшит нагрузку на сваи от морозного пучения. Обратную засыпку лучше выполнить песком или отсевом дробления щебня. Не применяйте для этого крупный щебень, так как он повредит обработанную поверхность.
Если тело сваи заранее обрабатывать битумной мастикой, то тогда верхний метр лидерной скважины придется сделать диаметром в 1,5-2 раза больше диаметра ствола сваи, а из-за этого пострадает точность погружения.
8. Если возникает необходимость стыковки свай, то такая операция выполняется тремя способами:
- простым стыковочным швом для малых диаметров и малых нагрузок, при длине "наставыша" 0,5-1,5 метра.
- стыковкой при помощи "стакана": внутрь сваи приваривается труба меньшего диаметра, которая является направляющей для выравнивания "наставыша". Применяется при длинных наставышах и небольших диаметрах (до 159 мм)
- Стыковка накладками: сначала проваривается кольцевой шов, а после этого привариваются накладки, увеличивающие длину стыковочного шва в 2,5-4 раза (применяется при больших монтажных нагрузках на промышленных объектах)
Соблюдайте эти правила для того, чтобы ваш дом простоял долго и не возникало необходимости срочного ремонта фундамента или его сноса.
Если статья была для Вас полезна, подписывайтесь на канал и ставьте "палец вверх".
