Ввиду все более явного проявления надвигающейся фазы очередных экономических потрясений, ответственные застройщики, желающие получить на своем участке полноценную баню, основательно задумываются о возможных путях экономии финансовых средств, строительных материалов и времени. Как известно, фундамент является одним из важнейших элементов банного строения, обустройство которого по традиционной технологии связано с большими объемами земляных и бетонных работ. Сделать быстро — значит привлекать строительную спецтехнику ведущих мировых производителей, услуги которых далеко не дешевы. Производить работы вручную — с головой и надолго окунуться в профессию землекопа и бетонщика, каторжный труд которых давно и, скажем так, не безосновательно оброс притчами и легендами. Как быть? Ответ простой — попробовать обхитрить кризис и судьбу и постараться реализовать такой заманчивый проект как баня на винтовых сваях. В сегодняшнем материале мы рассмотрим его сильные и слабые стороны и оценим прямые выгоды от его практического воплощения.

Принципы экономического обоснования

Задача фундамента состоит в принятии и распределении веса образуемого различными постоянными и переменными величинами, такими как масса строения бани, ее оснащения, топлива, воды, посетителей, снеговой и ветровой нагрузки. Соответственно, чем больше образуемый этими факторами вес, тем более массивным должен быть фундамент, что бы успешно противостоять генерируемым этой массой силам. Наиболее популярным строительным материалом, который используется при возведении бани, является древесина, удельный вес которой на порядок меньше, нежели вес наиболее популярных минеральных строительных материалов, за исключением разве что ячеистых бетонов и керамзитовых блоков. Таким образом, не только фундамент можно использовать менее массивный, а вообще отказаться от использования монолитной фундаментной плиты и ленточного фундамента. От чего же непосредственно зависит его конструкция:

1. Удельная нагрузка, обусловленная общей массой сооружения. Этот фактор — определяющий и его составляющие мы рассмотрели выше.
2. Устойчивость и несущая способность почвы на участке строительства. Склонность ее к оползневым явлениям, наличие локальных плывунов, осыпей, пустот, как естественного, так и техногенного характера.
3. Степень и глубина промерзания почвы. Активно промерзающий в холодное время года грунт склонен к проявлению такого негативного явления как пучение почвы. Оно может вызывать нарушение целостности конструкции фундамента, смещать его отдельные элементы в горизонтальной проекции и выталкивать их в проекции вертикальной.
4. Уровень залегания грунтовых вод. Их близкое расположение к поверхности обуславливает, помимо повышенной влажности, в условиях которой придется существовать нижнему поясу банного сооружения, еще и насыщение нижележащих пород водой, что резко снижает их способность воспринимать нагрузку от массы бани. Насыщенные влагой супеси проявляют склонность к разрыхлению массива, суглинки — к пластовым смещениям, при которых вода работает как своеобразная смазка между их слоями.
5. Неблагоприятные атмосферные явления, в первую очередь это относится к активным проявлениям весеннего половодья, паводкам в сезон активного выпадения осадков.

Важно! Как мы видим из перечня рассмотренных факторов, в ряде случаев, более глубокая закладка фундаментного основания может нивелировать ряд негативных проявлений, вызванных неблагоприятными геологическими условиями в месте предполагаемого строительства.

Однако, глубокая закладка ленточного фундамента не всегда целесообразна, а в ряде случаев и вообще малореальна. Речь идет о случаях, когда достаточная несущая способность почвы проявляется лишь с углублением горизонта закладки фундамента, до 2,5 — 3 метров. Естественно, что в этих случаях более рациональным видится применение свайных фундаментов.

Кстати! Ключевым недостатком классического свайного основания выступает сложность в забивке стержня сваи до точки несущего горизонта почвы. В старое время обходились тяжелой дубовой бабкой, переброшенной через примитивный блочок и десятком — полтора работников, вскормленных на основе незамысловатого, но крайне калорийного меню, состоящего из свиных ростбифов и бурякового самогона. В современных условиях, рослых детин заменяет сваебойная техника на базе гидравлического или пневматического молота. А еще с большим успехом — винтовой фундамент для бани, благо здесь можно обойтись и без большого количества работников и без дорогостоящей спецтехники.

Основы конструкции

Винтовые сваи для бани представляют собой конструкцию состоящую из металлического трубчатого ствола и оконечника, оснащенного несущими лопастями или спиральной навивкой, которые с одной стороны позиционируют сваю при ее вкручивании в грунт, с другой — удерживают ее в почве, препятствуют ее выдавливанию наружу.

Внимание! Для грунтов обеспечивающих слабую несущую способность, винтовые сваи под баню могут оснащаться дополнительными лопастями, которые обеспечивают ее увеличенную устойчивость в массиве почвы.

По типу конструкции они бывают:

• Целиковые и составные. В условиях индивидуального строительства применяют в основном целиковые сваи, поскольку составные обеспечивают несоизмеримо большую глубину закладки, за счет наращивания ствола посредством дополнительных элементов и муфт;
• Вид оконечника относит сваю к: лопастным, спиральным и комбинированным. Симбиоз спиральной навивки и лопастей делает элемент наиболее универсальным в применении, но в то же время, и менее технологичным и сложным в производстве. Лопастные сваи, в свою очередь, могут оснащаться одной лопастью или несколькими. Однолопастные требуют меньших усилий на прокручивание, однако обладают меньшей несущей способностью, в результате чего на малых глубинах закладки и пониженном сечении ствола сваи, в диапазоне от 57 до 76 мм, требуют применения дополнительного бетонирования шейки основания;
• Оконечники выполняются открытого или закрытого типа, при этом они формируются методом, сваривания, проковки или литья. Кованые оконечники самые надежные, но и самые дорогие ввиду больших затрат на их изготовление. Их применение целесообразно при проходке в тяжелых грунтах, с большим количеством каменистых включений;

Основным материалом для изготовления винтовых свай для банного строительства выступает малоуглеродистая конструкционная сталь марки Ст.3. Она обладает рядом преимуществ, среди остальной номенклатуры конструкционных мало- и среднеуглеродистых и низколегированных сталей, а именно:

• Доступность и дешевизна;
• Хорошая свариваемость;
• Достаточная прочность и сопротивляемость ударным нагрузкам, при применении в условиях малоэтажного индивидуального строительства;

К недостаткам стоит отнести низкую коррозионную стойкость, особенно в агрессивных кислых грунтах, с высокой влажностью. Проблему, отчасти, можно нивелировать применением защитного покрытия.

Расчет количества и сечения тела ствола

Баня из бруса на винтовых сваях, как правило, имеет небольшой снаряженный вес, который колеблется в пределах 3,5 — 5,5 тонн. Поэтому типовая конструкция винтового свайного фундамента состоит из четырех угловых свай, диаметром от 76 до 108 мм. Между ними закладываются промежуточные сваи, как правило, в местах концентрации нагрузки: простенков, основания банной печи, размещения емкостей с водой и прочего. В зависимости от несущей способности грунта и предполагаемой нагрузки, сваи закладываются с шагом от 0,75 до 2,5м. Усредненный показатель предусматривает закладку под баней общей площадью 24 квадратных метров 9 свай на глубину 2,5 — 3 метров. Малогабаритная баня, скажем, формата 2×3 метра может обойтись 6 фундаментными свайными стойками.

В случае, если при закладке сваи она упирается в твердое включение и дальнейшая проходка не возможна, рядом, на расстоянии 0,4-0,5 метров, закладывается дополнительная, которая берет на себя часть нагрузки от соседней, недостаточно заглубленной.

Словечко от Бывалого! Стоит отметить, что чем более кислая реакция почвы на участке строительства, тем активнее будут протекать процессы корродирования металлического тела сваи. Купировать эту проблему можно несколькими путями: активно ощелачивать место под фундаментом гипсованием почвы, применять качественное покрытие тела ствола защитными составами, использовать сваи с увеличенной толщиной стенки или из более высококачественной стали марки Ст.10 и Ст.20. При стойкости немного меньшей, по сравнению с классической конструкционной коррозионоустойчивой сталью марки 30ХМА, они имеют значительно более умеренную стоимость.

Особенности закладки винтового свайного фундамента

Момент монтирования предваряют подготовительные работы, во время которых происходит снятие верхнего плодородного слоя почвы, планирование и разметка по месту. Разметочные линии должны быть выдержаны по горизонтали, а сопряжения иметь углы 90 градусов.

Монтаж свай осуществляется одновременным приложением сил вкручивания и надавливания. На хвостовик сваи надевается монтажная коронка с проушинами, в которые продеваются достаточной длины рукояти-воротки. Усилий двух человек средних физических кондиций вполне достаточно для заглубления сваи диаметром 57-76 мм до горизонта 2,7-3,0 м на суглинистых грунтах. При увеличении диаметра более 76 мм и пропорционального увеличения сил сопротивления на тяжелых вязких грунтах, количество работающих увеличивается до 3, а порой и 4 человек, что влечет за собой применение соответствующей монтажной коронки.

Процесс вкручивания контролируется строительным пузырьковым уровнем на магнитном основании, который дает представление о выдерживании вертикали и позволяет вносить коррективы для устранения «заваливаний». Те сваи, которые по тем или иным причинам не удалось «дослать» на установленную глубину, как правило, она обозначается меткой на стволе, подрезаются в один уровень с остальными, достигшими установленной проектом точки. Выровненные сваи оснащаются свайными накладками и связываются ростверком, принципы обустройства которого соответствуют его применению на иных сходных типах фундамента, например столбчатого.

Достоинства и недостатки фундамента на винтовых сваях

Этот раздел откроем списком положительных факторов, которые играют в пользу применения такой технологии:

1. Отказ от ведения земляных работ, а в некоторых случаях и выравнивания участка под застройку бани. Как говорят строители начинать работы можно прямо «по местности».
2. Скорость возведения фундамента на 35-40% выше, чем при закладке аналогичного, по несущей способности, ленточного. При этом, не нужно ждать созревания бетона. Такой фундамент сразу готов к восприятию нагрузки, а подведения коммуникаций можно совместить с его обустройством. Сюда же стоит отнести возможность проведения работ в любое время года.
3. Затраты на обустройство, в некоторых случаях вдвое меньше, нежели при закладке наиболее распространенного типа фундаментов — ленточного.
4. Такое основание не подвержено воздействию сил пучения, особенно морозного. Отлично подходит для возведения бани на участках со сложными условиями, в том числе склонных к подтоплению в весенне-осенний период.

Теперь перейдем к недостаткам:

• Неравномерное распределение несущей способности и, самое главное, проектного запаса прочности;
• Возможно локальное «продавливание» почвы в точке контакта лопастей или витков сваи с грунтом;
• Коррозия металлического тела сваи, особенно на обводненных грунтах с кислой реакцией. Поражаемость электро-химической коррозией в местах концентрации, так называемых, «блуждающих токов»;
• Слабая устойчивость горизонтальным нагрузкам, которым подвержены винтовые сваи для бани, рекомендуемый диаметр которых по проекту находится в пределах 57-76мм. Остроту проблемы, в какой то мере, можно снизить за счет бетонирования шейки сваи или применения свай особой конструкции, оснащенных специальным элементом — «воротником».

Заключение

Баня на винтовых сваях, своими руками возведенная на участках со сложными условиями, поможет значительно сократить не только объемы строительных работ, но и немало сэкономить в финансовом плане. При этом, применение винтовых свай так же абсолютно не противопоказано к использованию на участках со «спокойными» характеристиками. Устройство пола в бане на винтовых сваях, возведение стен, монтаж перекрытий, стропильного набора и кровли имеет традиционные принципы и не заставит вносить существенные коррективы в первоначальный проект, если он базируется на традиционном основании ленточного типа. В любом случае, этим материалом мы предоставили пищу для размышлений, а применять или нет указанную технологию, каждый застройщик решает сам. Несмотря ни на какие кризисы.