Фундаментные сваи винтовые – Фундамент на винтовых сваях минусы и плюсы

Содержание

Как выбрать винтовые сваи для фундамента

Многолопастные или однолопастные сваи

Данное деление актуально только для широколопастных свай, тогда как узколопастные всегда имеют только одну лопасть.

При проектировании однолопастных свай в большинстве случаев не рекомендуется учитывать трение по боковой поверхности, а при установке модификаций малых длин и диаметров, крайне неустойчивых к воздействию горизонтальных нагрузок, выполнять обязательное бетонирование основания колонны.

У многолопастных свай две и более лопасти. Благодаря включению в работу ствола околосвайного массива грунта, они одинаково хорошо воспринимают вдавливающие, выдергивающие и боковые нагрузки, демонстрируют хорошую несущую способность даже в слабых грунтах (супеси (песчанистые пластичные, песчанистые текучие, пылеватые твердые, пылеватые пластичные и пылеватые текучие), суглинки (полутвердые тугопластичные, мягкопластичные, текучепластичные, текучие), просадочные грунты, грунты малой и средней степени водонасыщения, насыщенные водой, пески (плотные, средней плотности, рыхлые), заторфованные грунты, торфы, илы).

Существенное преимущество этой конструкции – при достижении критической нагрузки она не уходит «в срыв», а продолжает набирать несущую способность.  

В то же время достижение максимальных показателей многолопастных свай сопряжено с некоторыми сложностями, так как обеспечивается расчетом расстояния между лопастями, шага и угла наклона лопастей. Ошибки в вычислениях могут привести к возникновению «обратного эффекта»: введение второй лопасти ухудшит работу конструкции, вплоть до того, что двухлопастная свая будет уступать в восприятии проектных нагрузок даже конструкции с одной лопастью (подробнее об этом в статье «Особенности расчета двухлопастных свай»).

За счет увеличения числа лопастей такие сваи воспринимают большие нагрузки при меньшем диаметре трубы. При этом жесткость ствола меньшего диаметра обеспечивается использованием толстостенного трубопроката (от 6 мм).

glavfundament.ru

Ленточный фундамент на винтовых сваях: пошаговая инструкция

Ленточный фундамент на винтовых сваях — комбинированный тип основания, состоящий из вкрученных в землю свай и монолитной ленты по периметру и вдоль несущих стен будущего дома. Обе части фундамента монолитно крепятся друг с другом, вместе образуя единую несущую конструкцию. Особенность ленточно-винтового фундамента заключается в том, что стены дома опираются на монолитную ленту, а прочное сцепление с несущими грунтами обеспечивают винтовые опоры.

Ленточный фундамент на сваях: плюсы и минусы

Ленточный фундамент на сваяхЛенточный фундамент на сваяхЛенточно-винтовой фундамент встречается достаточно редко, хоть и подходит для большинства неустойчивых грунтов. Конструкция обладает повышенной несущей способностью, сочетая в себе преимущества свайного и ленточного фундаментов. Такой тип основания может использоваться во всех климатических зонах России, кроме болот, для возведения малоэтажных коттеджей, дачных домиков, гаражей, бань и хозпостроек.

Устройство ленточного фундамента на винтовых опорах регламентируется СП 50-102-2003 и СНиП 2.02.03-85. Конструкция имеет множество достоинств:

  • отлично подходит для участков с перепадом высот;
  • подходит для пучинистых, вязких грунтов при условии, что винтовые сваи будут опираться на сильные грунты;
  • быстрый монтаж — можно выполнить за 3-7 дней;
  • фундаментные работы можно выполнять в любое время года при температуре от -5 до +35 С;
  • монтаж выполняется своими руками, без аренды строительной техники;
  • минимальный объем земляных работ на участке;
  • длительный эксплуатационный ресурс от 20 до 50 лет.

Ленточное основание на винтовых сваях на 30% дешевле монолитного фундамента за счет экономии стройматериалов и трудовых затрат. Основная статья расходов при возведении такого типа фундамента приходиться на покупку винтовых опор и бетонный раствор для заливки монолитной ленты.

Ленточный мелкозаглубленный фундамент на винтовых опорах

К недостаткам конструкции относят:

  • невозможность обустройства цокольного этажа;
  • не подходит для местности, где глубина промерзания или уровень залегания плотных грунтов ниже 3 м от уровня земли.

Ленточно-винтовой фундамент не может применяться на почвах с высоким уровнем защелоченности. В таких грунтах свайные опоры быстро разрушатся от коррозии, и основание не сможет воспринимать нагрузку. Перед началом строительства необходимо обязательно ознакомится с данными геологических изысканий, проведенных на участке, для определения характеристик грунтов.

Разновидности ленточного фундамента

По типу заглубленности ленточный фундамент на свах может быть:

  1. Незаглубленный. Основание монолитной ленты совпадает с нулевой отметкой, а ниже — расположены сваи. Такой тип основания отлично подходит для сооружения легких конструкций: беседок, террас, хозпостроек, дачных домиков. Для возведения дома, даже из легких газо- и пеноблоков, такой фундамент использовать не рекомендуется по причине риска неравномерной усадки.
  2. Мелкозаглубленный. Основание ленточной ленты заглублено в грунт на 10-20 см, а остальная часть возвышается выше нулевого уровня. Этот тип основания подходит для дома из различных материалов. Применение фундамента возможно на грунтах, дающих неравномерную усадку. Мелкозаглубленная ленточная конструкция не используется на болотистых почвах и на участках с высоким уровнем грунтовых вод и возможностью подтопления.
  3. Висячий. Монолитная лента располагается над уровнем земли, опираясь на сваи. Устройство такого фундамента требует сложного расчета. Самостоятельно сделать висячий ленточный фундамент на сваях крайне проблематично. Однако на пучинистых, болотистых грунтах и при высоком залегании подземных вод этот тип основания незаменим. Если ваш участок имеет такие сложные гидрогеологические условия, то строительство основания лучше доверить профессионалам.

ленточный фундамент ная свахленточный фундамент ная свах

Висячий фундамент на винтовых сваях

В 90% случаев в сфере частного домостроения возводится мелкозаглубленный ленточный фундамент с заглублением ленты на 20 см. Расчет и технологию устройства такого основания рассмотрим ниже.

Расчет ленточно-винтового фундамента

Расчет винтовых свай

В ходе расчета свай определяются следующие параметры:

  • Диаметр винтовых свай. Возведение 1-2 этажного дома рекомендуется с использованием свай диаметром 108 мм СВС-108 или 133 мм СВС-133. По типу лопастей лучше всего подойдут широколопастные изделия с размером лопастей 300 и 350 мм соответственно. Узколопастные опоры применяются только на плотных и скальных грунтах.
  • Длина винтовых свай. Длина свай зависит от глубины промерзания почвы в регионе и уровня залегания плотных грунтов, на которые будет опираться свая. За длину сваи принимают наибольшее значение плюс 30-50 см. Для средней полосы России длина винтовых изделий будет составлять 2-2,6 м, для северных районов и на участках со сложными грунтами — 3-3,5 м.
  • Количество винтовых свай. Рассчитывается по формуле:

К = P*k/S

где:

Р — сумма всех нагрузок;

k — коэффициент надежности = 1,75;

S — допустимая нагрузка на сваю, определяется по техническим характеристикам конкретного типа опор.

  • Расстояние между сваями. Для легких построек расстояние составляет 3,5 м. Для деревянных строений — 2,5-3 м, а для коттеджей из штучных стройматериалов и каркасно-щитовых домов — 1,5-2 м. Чем меньше диаметр свайно-винтовых опор, тем меньше расстояние между ними. При составлении схемы расположения свай следует придерживаться правил СНиП и располагать опоры по углам, вдоль несущих стен с выбранным шагом, под входной группой. Добавить сваи также необходимо при сооружении тяжелых элементов, например, каминов, бассейнов и пр.

Результатом расчета свайной части фундамента станет схема, на которой отображается глубина заглубления и места расположения опор

схема свайной части фундаментасхема свайной части фундамента

Расчет монолитной фундаментной ленты

Цель расчета ленточной части фундамента — определение параметров ленты:

  1. Глубина заглубления. Для мелкозаглубленного фундамента заглубление составляет — 10-20 см.
  2. Высота ленты. Для частного дома, как правило, высота составляет 50-60 см. С учетом заглубления, над поверхностью земли будет возвышаться ленточная часть высотой 30-50 см.
  3. Длина ленты. Этот параметр является суммой всех стен, под которыми будет закладываться основание: периметр дома + несущие стены.
  4. Ширина монолитной ленты. Ширину рассчитывают в зависимости от массы дома, типа грунта и технологии строительства. Чтобы не выполнять сложных расчетов, можно использовать готовую таблицу для определения оптимальной ширины фундаментной ленты:

Таблица для определения ширины ленточного фундаментаТаблица для определения ширины ленточного фундамента

 

Зная все параметры можно рассчитать необходимое количество бетона и арматуры, а также досок для опалубки, которые потребуются при выполнении конструкции.

Ленточно-винтовой фундамент: пошаговая инструкция

Технология обустройства ленточного мелкозаглубленного фундамента на винтовых сваях мало чем отличается от строительства обычной монолитной несущей ленты. Единственное отличие – необходимость создания надежного соединения между сваями и лентами. Связка должна быть жесткой и единой, именно поэтому невозможно устройство сборного ленточного фундамента — надежно связать винтовые опоры с ФБС-блоками при помощи одной только арматуры невозможно.

Алгоритм возведения комбинированного фундамента следующий:

Подготовка участка

Участок необходимо расчистить от мусора, по возможности выровнять, снять верхний слой почвы с растительностью. Далее производится разметка при помощи рулетки и строительного уровня, определяются места ввинчивания опор и расположения фундаментной ленты. Подготавливаются лунки для свай глубиной 20-30 см. Выкапывается траншея такой же глубины для заглубления будущего фундамента. Дно траншеи рекомендуется присыпать крупнофракционным песком для снижения пучения.

Подготовка участка к строительству фундаментаПодготовка участка к строительству фундамента

 

Устройство свайного поля

Погружение свай производится вручную путем ввинчивания. Выкапывать скважину для винтовых опор не нужно! Перед погружением изделия, если они не оцинкованы, необходимо обработать антикоррозийным составом. Монтаж винтовых опор производится по стандартной технологии: свая устанавливается строго вертикально и ввинчивается в землю путем вращения вокруг своей при помощи рычагов или ломов. Изделие погружается до нужной отметки, при этом один человек должен постоянно контролировать вертикальное положение сваи строительным уровнем.

После монтажа всех свай производится их выравнивание: концы изделий приводятся к единому размеру, чтобы ленточная часть основания легла на них идеально ровно. Концы опор обрезаются болгаркой. Фундаментную железобетонную ленту невозможно совместить со сваями без установки на них специальных оголовков. В этом случае отлично подойдут квадратные оголовки-площадки, которые можно купить или изготовить своими руками из обрезков труб и листовой стали. Оголовки навариваются на концы винтовых свай.

Монтаж опалубки

Опалубка выполняется из досок толщиной 40-50 см или низкосортной фанеры. Не стоит экономить и делать опалубку лишь над уровнем земли, исключая заглубленную часть основания. По СНиП опалубка должна быть на всю высоту конструкции. Перед установкой опалубки необходимо устроить в траншее подушку из гравийно-песчаной смеси и поверх нее уложить гидроизоляцию. Это убережет ленту от проникновения влаги. Для улучшения адгезии и усиления гидроизоляционных характеристик поверх подушки можно залить пяти сантиметровый слой подбетонки из тощего бетона. В качестве гидроизоляции лучше всего применять рулонные материалы: бикрост, гидроизол, рубероид.

Создание армирующего каркаса

Армирующий каркас выполняется из горячекатаной арматуры сечением 6-12 мм, выпущенной по ГОСТ-5781-82. Армокаркас создается из 4-6 прутков, которые связываются между собой при помощи отожженной проволоки ВРП с сечением 0,15-10 мм. Для равномерного распределения напряжения в продольной плоскости каждые 15-30 см устанавливаются вертикальные прутки, длиной на 10 см меньше высоты мелкозаглубленной ленты.

Простая схема армирования для ленточного фундаментаПростая схема армирования для ленточного фундамента

Простая схема армирования для ленточного фундаментаПростая схема армирования для ленточного фундамента

Мнение эксперта

Сергей Федоров

Профессиональный строитель. Стаж 18 лет

Задать вопрос эксперту

Вязка армирующего каркаса производится специальными крючками или вязальным пистолетом. Готовый арматурный каркас укладывается в траншею и жестко соединяется со свайной частью основания.

Связка свайного и ленточного фундамента

Единой технологии связки свайно-винтового фундамента с монолитной лентой не существует. Учитывая, что данный тип комбинированного основания используется преимущественно в частном строительстве, можно выделить три основных способа связки:

  1. Стыковочными муфтами посредством установки на сваю 4 прутков закладной арматуры. Такая конструкция проста в исполнении, но не обеспечивает достаточной жесткости и сопряжения двух частей фундамента. Использовать этот способ можно для самых легких сооружений.
  2. Сварка винтовых свай с арматурным каркасом. Способ имеет те же недостатки, что и при использовании муфт.
  3. Обвязка металлоизделиями с последующей связкой. Для обвязки и укрепления используются швеллеры и уголки размером 20 или 30. Металлоизделия привариваются к квадратным площадкам-оголовкам. Такое усиление поможет не только надежно связать наземную и подземную части фундамента, но и обеспечит равномерно распределение нагрузки от свайных опор на ленту. Полученная металлическая конструкция, по сути, будет являться ростверком, который связывается арматурой с армокаркасом внутри монолитной ленты.

Связка металлического ростверка с железобетонной лентойСвязка металлического ростверка с железобетонной лентой

Заливка монолитной ленты

Бетонную смесь марки не ниже В17,5 можно заказать на ближайшем РБУ или приготовить самостоятельно. Монолитная лента высотой 40-50 см заливается в два этапа. Сначала происходит заливка первого слоя 20-25 см с последующей виброутрамбовкой в течение 10 минут. Затем происходит заливка второго слоя также с утрамбовкой.

Подача бетона в опалубку должна производиться при помощи рукава бетононасоса или желоба. Бетон следует заливать аккуратно, чтобы не сдвинуть армокаркас. Время затвердевания бетона — 5-7 суток. В этот период за лентой необходимо осуществлять стандартный уход. После набора бетоном прочности опалубку можно демонтировать и приступать к гидро- и теплоизоляционным работам.

Гидроизоляция и утепление свайно-ленточного фундамента

Винтовые сваи, находящиеся в земле утеплять никак не нужно. Теплоизоляции подвергается ленточная часть основания, в т.ч расположенная ниже нулевого уровня. В качестве теплоизоляции можно использовать любые материалы с высоким показателем влагостойкости: пенопласт, экструдированный пенополистирол, напыляемый пенополиуретан. При наличии финансовой возможности лучше выбрать пенополиуретановую напыляемую теплоизоляцию, которая создает единый слой утеплителя без стыков и швов. Теплоизоляцию монолитной ленты рекомендуется производить внутри и снаружи.

Перед креплением плит утеплителя поверхность необходимо очистить и покрыть гидроизоляционной мастикой. Утеплитель крепится с применением дюбель-гвоздей. Сверху устанавливается армирующая мелкая сетка и наносится слой штукатурки или другой облицовочный материал.

Для защиты свайно-ленточного основания обязательно обустройство отмостки. Она выполняется сразу после утепления пред засыпкой заглубленной части грунтом. При необходимости под отмосткой можно сделать дренаж, отводящий излишки влаги от строения.

Предыдущая

ФундаментСвайно-ленточный фундамент: виды, преимущества и монтаж своими руками

Следующая

ФундаментБуронабивные сваи с ростверком: технология и монтаж своими руками

fazenda.guru

Винтовые сваи - плюсы и минусы, характеристики, устройство

Фундамент дома – один из самых сложных и дорогостоящих элементов его конструкции. Одновременно с этим процесс его создания очень длителен – в большинстве случаев это лимитирующая стадия строительства. К сожалению, не редки случаи, когда недобросовестные застройщики идут на сознательное нарушение технологий и норм, чтобы поскорее закончить фундамент и перейти к следующим этапам работы. Зачастую на это их толкают и сами заказчики, которым кажется, что на стройплощадке слишком долго ничего не происходит. Чрезмерная спешка на данной стадии приводит к тому, что в скором времени у жильцов нового дома возникают проблемы – фундамент проседает, и, как следствие этого, вся конструкция начинает медленно разрушаться.

Возможна ли здесь золотая середина? Можно ли быстро смонтировать прочный и надежный фундамент? Оказывается, возможно. На помощь в данном случае приходят винтовые сваи. Для создания фундамента на винтовых сваях требуется не один-два месяца, а всего лишь пара дней.

Почему же подобные сваи до сих пор не применяют повсеместно? Почему новые дома не растут столь же быстро, как грибы после дождя? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно знать не только плюсы, но и минусы винтовых свай для фундамента, иметь представления о том, какие ограничения их применения существуют. Помните, что возведение фундамента – дело очень ответственное, и при выборе проектного решения полагаться стоит в первую очередь на собственные знания, а не на рекламные заверения производителей, обещания строителей или примеры соседей и знакомых.

Винтовые сваи - плюсы и минусы фундамента

История появления винтовых свай

История винтовых свай насчитывает без малого два столетия. Переворот в области свайного фундаментостроения удалось совершить талантливому ирландскому инженеру Александру Митчеллу. В 1833 году он запатентовал «винтовые сваи Митчелла», которые можно было устанавливать в подвижных грунтах, таких как песчаное дно водоема или илистая отмель.

Первым крупным сооружением, возведенным на подобных сваях, стал маяк Maplin Sand, построенный в устье Темзы уже в 1838 году. Его фундамент представлял собой девять свай с винтовыми наконечниками диаметром 120 см, закрученных в грунт на глубину около 7 метров. В последующие годы под руководством Митчелла было возведено еще несколько маяков по всей территории Англии. Некоторые из них сохранились в неизменном виде до сегодняшних дней.

В середине XIX века с применением свай Митчелла были построены более чем 150 маяков в Северной Америке, волнорез в Портленде, эстакада и мосты в Бомбее, железная дорога в Бароде, пирс в Мадрасе и множество других важных объектов.

В России о винтовых сваях узнали лишь во второй половине XIX века. Русские инженеры быстро оценили все преимущества этого изобретения, особенно при работе в условиях вечной мерзлоты северных районов страны или слабых, заводненных грунтов прибрежных территорий. Очень скоро винтовые сваи стали широко применяться при строительстве инженерных сооружение военного назначения (рамно-винтовая опора для скоростного возведения фундаментов разборных мостов используется нашими военными до сих пор), а позднее и в гражданском строительстве.

Стальные винтовые сваи активно используются по всему миру и сегодня. К их помощи прибегают там, где необходима большая скорость возведения фундамента: при установке различного вида опор, развертывании насосных и буровых станций, прокладке трубопроводов, строительстве временных городков для рабочих и т.д. Наибольшим спросом данная продукция пользуется у нефте- и газодобывающих компаний, у военных и промышленных строителей, у компаний, выполняющих восстановительные работы. Строительные организации, занимающиеся возведением жилых домов, в этом списке присутствуют, но далеко не на лидирующих позициях. Конечно же, фундаменты на винтовых сваях для зданий жилого назначения возводят, но в большинстве случаев речь идет о строительстве в труднодоступных районах либо районах со сложным грунтом, о ремонте проблемных фундаментов старых жилых домов, о закреплении построек на склонах.

Конструкция и характеристики винтовых свай

Что же собой представляют винтовые сваи, столь быстро завоевавшие популярность у строителей всего мира? Какие их разновидности существуют? На какие характеристики винтовых свай следует обращать внимание в первую очередь?

Винтовая свая состоит из ствола и расположенной на ее конце лопасти. Благодаря последней, данный тип свай заглубляется в грунт путем ввинчивания, а не забивания.

Устройство винтовой сваи
1. Труба. 2. Оголовок, который крепится к верхней части сваи. 3. Спиралеобразная лопасть. 4. Антикорозионное покрытие. 5. Технологическое отверстие для постановки стержня.

Существует несколько разновидностей стальных винтовых свай. Выбор в пользу того или иного вида осуществляется на основании анализа особенностей грунта на данном участке и предполагаемой нагрузки на фундамент. Зачастую даже на одном объекте используются разные виды свай, что позволяет равномерно распределить нагрузку.

Тип наконечника винтовой сваи

Наконечники винтовых свай, служащие для облегчения их погружения в грунт, могут быть сварными или литыми.

Сварной наконечник
Винтовая свая со сварным наконечником.

Литые наконечники существенно дороже, и их применение оправдано лишь в случае работы с особенно плотными грунтами, в том числе вечномерзлыми, а также содержащими крупные включения природного или техногенного происхождения. Прочный литой наконечник при ввинчивании сваи легко разрушает препятствия на своем пути и не деформируется при этом.

Литой наконенчик
Винтовая свая с литым наконечником.

Количество лопастей

По количеству лопастей винтовые сваи делятся на одно- и многолопастные (количество лопастей на одном стволе в некоторых случаях может достигать шести штук). Первые предназначены исключительно для плотных грунтов с малой подвижностью.

Однолопостная винтовая свая
Однолопастная винтовая свая.

Вторые более универсальны, хотя главное их назначение – слабые грунты с малой несущей способностью, поскольку многолопастные сваи устойчивее к различным видам нагрузок – выдергивающим или, наоборот, вдавливающим, а также горизонтальным. Максимальной эффективности многолопастных винтовых свай можно добиться, правильно подобрав количество лопастей, оптимальное расстояние между ними, их шаг и угол наклона.

Двулопостная винтовая свая
Двулопастная винтовая свая.

Размер лопастей

По размеру лопастей винтовые сваи делятся на широколопастные (диаметр лопастей как минимум в полтора раза превосходит диаметр ствола) и узколопастные. Широколопастные сваи благодаря увеличенной площади опирания очень эффективны в слабых грунтах.

Ширококлопастные сваи
Широколопастные винтовые сваи.

У узколопастных же своя специализация – особо плотный или сильно промерзший грунт («ввинтить» в такой грунт широколопастную сваю невозможно из-за сильно увеличивающегося риска сломать или деформировать лопасти). Диаметр лопастей винтовой сваи согласно международному стандарту ICC AC358 (Helical Foundation Acceptance Criteria) может варьироваться от 200 до 350 мм.

Узколопастные винтовые сваи
Узколопастные винтовые сваи.

Толщина металла винтовой сваи

Важнейшей конструкционной характеристикой винтовой сваи является толщина металла, из которого изготовлены стенки ее ствола. Расчет необходимой толщины делается на основании не только предполагаемой нагрузки на сваю, но и условий ее эксплуатации. Дело в том, что уменьшение толщины стенок сваи вследствие коррозионных процессов в конечном итоге приводит к сокращению срока ее службы. Согласно вышеупомянутому стандарту ICC AC358 минимальная толщина стенок ствола сваи должна составлять 8 мм в нейтральном грунте и 9.5 мм в грунте с повышенной химической активностью.

Отечественные инженеры, разумеется, тоже осознавали важность такого параметра, как толщина металла, используемого для изготовления винтовых свай. В справочнике «Сваи и свайные фундаменты», выпущенном в СССР в 1977 году, утверждалось, что ствол сваи должен быть изготовлен из бесшовной трубы, произведенной методом горячего проката, с толщиной стенок не менее 10-14 мм. Однако в современном российском строительном стандарте СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» такой параметр, как толщина стенок ствола винтовой сваи, вообще не рассматривается и не нормируется.

Строить предположения о том, почему так произошло, мы здесь не будем, важно следствие. Очень многие отечественные производители пользуются отсутствием жестких требований к конструкции стальных свай в российских стандартах и осознанно игнорируют стандарты международные. Стремление получить максимальные прибыли ведет к потере качества.

У большинства винтовых свай, производимых в нашей стране, толщина стенок не превышает 3-4 мм. При этом изготавливаются они из сварных труб, обладающих пониженной коррозионной стойкостью. Да и качество защитного антикоррозионного покрытия, как правило, желает лучшего: зачастую оно «обсыпается» уже при транспортировке свай.

Конечно же, в России умеют производить (и не только умеют, но и производят!) сваи, качество которых соответствует всем требованиям международного стандарта ICC AC358. Однако из-за своей высокой стоимости они в большинстве случаев не выдерживают конкуренцию с обычными железобетонными сваями, устанавливаемыми в заранее пробуренную скважину.

Следует принимать во внимание толщину металла не только ствола сваи, но и ее лопастей. При строительстве временных или легких объектов допустимо использовать сваи с лопастями тоньше 5 мм. При возведении крупных сооружений, рассчитанных на длительную эксплуатацию, международный стандарт рекомендует применять сваи, толщина лопастей которых составляет 9.5-12.5 мм.

Защитное антикоррозионное покрытие

Для снижения влияния коррозионных процессов на прочностные характеристики стальной сваи, устанавливаемой в агрессивном грунте, не только увеличивают толщину ее стенок, но и наносят дополнительное защитное покрытие. Наиболее часто используемыми способами антикоррозионной защиты стальных свай являются оцинковка и нанесение специального полимерного (полиуретанового, эпоксидного и т.д.) покрытия. Согласно ICC AC358 толщина защитного полимерного слоя должна быть не меньше 400 мкм.

Достоинства фундамента на винтовых сваях

Скорость монтажа

Высокая скорость монтажа – пожалуй, самое главное достоинство винтовых свай, ведь в строительном бизнесе время ценят как ничто другое. Винтовая свая готова к эксплуатации сразу же после установки. Даже бетонирование внутреннего просвета свайного ствола не приводит к вынужденному простою на стройплощадке: ждать набора бетоном марочной прочности нет никакой необходимости, поскольку нагрузка на сваю в первую очередь воспринимается ее стальной оболочкой.

Низкий уровень шума при обустройстве фундамента

Низкий уровень шума при монтаже является главным преимуществом винтовых свай перед забивными. Процесс забивания последних в грунт сопровождаются не только шумом, но и вибрациями. Вибрационные воздействия на грунт могут нанести вред различным сооружениям, находящимся в непосредственной близости от места проведения работ.

Монтаж сваи

Невысокая цена

Низкая стоимость фундамента на винтовых сваях в сравнении со стоимостью всевозможных разновидностей железобетонных фундаментов достигается в первую очередь за счет существенного снижения объема земельных работ.

Способность противостоять различным выдергивающим нагрузкам

Эта способность обусловлена наличием у винтовых свай лопастей. Именно благодаря своим лопастям эти сваи могут устанавливаться на неровных площадках (а значит, прекрасно подходят для строений, расположенных на склонах) и под любым углом к вертикали.

Нет необходимости доставать большой объем грунта

Незначительный объем грунта, вымещаемого при установке винтовых свай, позволяет вести работы вплотную к уже существующим постройкам.

Могут применяться в различных условиях

Погодно-климатическая неприхотливость винтовых свай выражается в том, что они могут эксплуатироваться в достаточно широком диапазоне температур, не боятся подъема грунтовых вод и набухания грунта, а значит, и не требуют обязательного осушения участка, где ведется строительство.

Смонтированные сваи

Возможность повторного использования

Одной из областей применения винтовых свай является возведение временных сооружений. После того как такая постройка закончит выполнять свои функции и будет демонтирована, винтовые сваи могут быть извлечены из грунта и при необходимости использованы повторно.

Стоит заметить, что всеми этими достоинствами обладают лишь промышленно произведенные винтовые сваи, качество которых соответствует Международному строительному стандарту ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria.

Недостатки фундамента на винтовых сваях

Применение винтовых свай имеет целый ряд ограничений, о которых многие производители, к сожалению, стараются умалчивать. В условиях, когда компании, занимающиеся монтажом фундаментов, легко идут на нарушение технологических норм, вам, как заказчику, нужно иметь хотя бы общее представление о том, в каких случаях использовать винтовые сваи нежелательно или вовсе недопустимо.

Невозможность применения в районах с сейсмической активностью

Возведение строений на фундаментах из винтовых свай допускается только в районах с отсутствующей или, в пределе, с умеренной сейсмической активностью.

Невозможность использования в грунтах вызывающих быструю коррозию металла

Стальные винтовые сваи не следует использовать в грунтах с электрическим сопротивлением меньше 10 Ом*м, в грунтах с pH менее 5.5, а также в грунтах с высоким содержанием органических соединений. Причиной данных ограничений является высокая скорость электрохимической коррозии стали при данных условиях. Ответственный застройщик, которому небезразличен вопрос долговечности возводимого им сооружения, перед принятием решения об использовании стальных винтовых свай просто обязан определить все необходимые характеристики грунта на данной стройплощадке. При отсутствии возможности определить агрессивность грунта следует придерживаться требований, принятых для свай, устанавливаемых в грунтах с очень высокой коррозионной активностью.

Не допускается заглубление винтовых свай в каменистый грунт

К этой же категории грунтов можно отнести отвалы шлака и полигоны для строительного мусора. Любые твердые включения способны повредить лопасти или даже ствол винтовой сваи во время ее установки.

Рекомендуется избегать использования винтовых свай на грунтах, не обеспечивающих достаточной боковой поддержки

К таковым относятся, например, торф, рыхлые пылеватые пески и т.п. Если потребность установки подобных свай в текучем грунте все же существует, необходимо либо надежно связывать их между собой, либо существенно заглублять. В соответствии с требованиями стандарта ICC AC358 винтовая свая в плотных грунтах должна заглубляться как минимум на 1.5 м, в мягких же – как минимум на 3 м.

Приведем пример: установка винтовой сваи длиной 2,5 м на участке, где на глубине 2 м залегает торфяной пласт, недопустима, так как в данном случае свая будет лишена необходимой боковой поддержки грунта.

Факторы, влияющие на долговечность винтовых свай

Реклама уверяет, что фундамент на винтовых сваях способен прослужить не менее столетия. Так ли это на самом деле, или это всего лишь очередная уловка маркетологов? Практика показывает, что такое вполне возможно, ведь некоторые из маяков, возведенных еще при Митчелле, стоят до сих пор. Однако нас больше интересует судьба не какого-то маяка в далекой Европе, а маленького загородного домика где-нибудь в Подмосковье, на Урале или на берегу Енисея. Сколько простоит он, будучи возведенным на фундаменте из винтовых свай, произведенных не где-то и когда-то, а здесь и сейчас?

Дом на винтовых сваях

На основании экспериментальных данных были оценены сроки службы стальных винтовых свай в грунтах с различным электрическим сопротивлением. Согласно этим оценкам в грунте с низкой коррозионной активностью (например, сухие сланцы или сухой песок) сваи из не оцинкованного металла прослужат не менее 300 лет, а из металла с защитным покрытием – 800 лет и более. Впечатляет, не правда ли? Однако это грунт, идеальный с точки зрения способности (а точнее неспособности) вызывать коррозию металла.

Рассмотрим для сравнения другой предельный вариант. В грунтах с очень высокой коррозионной активностью (морской грунт, ил, влажная глина, торф) средний прогнозируемый срок службы стальной винтовой сваи составляет всего 30 лет (если свая изготовлена из оцинкованного металла, эта цифра увеличится до 70-75 лет).

Следует сделать одну важную оговорку. При проведении всех этих расчетов предполагалось, что свая произведена в соответствии с используемым на Западе стандартом ICC AC358, т.е. толщина стенок ее ствола составляет 8 мм. Но найти на российском рынке винтовые сваи из горячекатаных стальных труб с такой толщиной стенок практически невозможно. Сколько продержится в агрессивной среде «стандарт» отечественного производства, т.е. свая, изготовленная из сварной трубы с толщиной стенок 3-4 мм, – никому не известно, но явно существенно меньше 30 (75) лет.

Из всего вышесказанного следует, что обещаемые в рекламе 100 лет службы фундамента на винтовых сваях – это не более чем пустые слова. Сваи могут прослужить и существенно больше, и существенно меньше – все зависит от качества продукции и условий эксплуатации, о чем в рекламе не говорится ни слова.

В целом срок службы винтовых свай зависит от трех основных параметров:

  • толщина стали, использованной для изготовления ствола и лопастей сваи,
  • толщина и качество защитного антикоррозионного покрытия,
  • химическая активность грунта на данном участке.

Не зная этих характеристик свай и эксплуатационных условий, нельзя даже сделать предположения о том, как долго они прослужат.

Уменьшению срока службы винтовых свай способствует и широко распространенная у наших строителей практика обваривания винтовых свай связками из металлических швеллеров или уголков. Конечно, устройство подобных связок между сваями оправдано при монтаже фундамента в грунте со слабой боковой поддержкой. Однако соединение стальных свай перемычками из токопроводящего материала приводит к ускорению электрохимической коррозии металла.

Обваривание винтовых свай швелерами

Во избежание возникновения блуждающих токов, способствующих ускорению коррозионных процессов, стальные сваи не должны иметь гальванической связи друг с другом, а также с другими строительными элементами, изготовленными из стали. Для связи свай в единую систему следует применять деревянную обвязку либо металлическую обвязку, элементы которой соединены со сваями посредством хомутов, изолированных от свай диэлектрическим материалом.

Вот собственно и все, о чем мы хотели вам сегодня рассказать. Теперь вы знаете все плюсы и минусы винтовых свай и, надеемся, поняли главную мысль, которую мы пытались до вас донести. Винтовые сваи – это прекрасный выбор для создания фундамента, но использовать их можно не всегда и не везде. Определить допустимость применения винтовых свай в каждом конкретном случае под силу лишь профессионалу. Поверьте, затраты на привлечение специалиста несоизмеримо меньше стоимости устранения ошибок, допущенных в процессе проектирования и постройки фундамента.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

srbu.ru

Какая длина винтовых свай необходима для фундамента?

Чтобы фундамент воспринимал нагрузки от здания и передавал их на основание лопасть сваи должна закрепиться в грунте с достаточной несущей способностью мощностью слоя не менее трех диаметров лопасти. Не менее важно при этом подобрать и правильную конфигурацию лопасти, которая минимально нарушит структуру грунта и позволит избежать снижения его несущей способности (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).

Грунт с достаточной несущей способностью – имеющий относительно высокие прочностные и деформационные характеристики (подробнее о несущей способности грунта и о том, как она определяется в статье «Несущая способность винтовой сваи»). Он расположен всегда ниже глубины промерзания. Это связано с тем, что в большинстве грунтов в пределах этого слоя происходит действие сил морозного пучения. Что касается регионов с незначительной глубиной промерзания, то здесь необходимо учитывать толщину почвенно-растительного слоя.

Однако интересующий слой может быть расположен на более значительной глубине. Применять в этом случае длинные сваи или другой тип фундамента не всегда целесообразно с экономической точки зрения. Здесь нужна комплексная оценка грунтовых условий в верхней части геологического разреза. Если знать механические характеристики этого слоя, то можно подобрать такой тип фундамента и конструкцию сваи, которые обеспечат надежность и экономичность решения.

Однако если выполнять весь комплекс инженерно-геологических изысканий, то экономии можно не достичь, так как стоимость таких изысканий довольно велика. Как сказано выше, для принятия правильного решения достаточно получить только механические характеристики, поэтому из всего комплекса изысканий можно выполнить часть работ, что поможет значительно удешевить процедуру.

Определить механические характеристики грунта и уровень залегания слоя с достаточной несущей способностью возможно с помощью экспресс-геологии. Это простая и сравнительно недорогая процедура, включающая все необходимые исследования (подробнее «Экспресс-геология (геолого-литологические и геотехнические исследования площадки строительства) и измерение коррозионной активности грунтов»).

Часто компании, которые строят фундаменты из винтовых свай, предлагают для уточнения условий участка выполнить пробное завинчивание, которое не является методом исследования грунта.

Для применяющих данный метод основным является принцип: «Если свая тяжело крутится на предполагаемой глубине установки, то ее несущая способность является достаточной», который не обеспечивает получение объективной информации о несущей способности. Во-первых, результаты очень сильно зависят от времени года, когда производят завинчивание, из-за влияния большого количества факторов, таких как: глубина промерзания, степень влагонасыщения и др. Во-вторых, процедура пробного завинчивания не дает никакой информации о типе и свойствах грунта под сваей. Поэтому контроль величины крутящего момента (который может быть определен при пробном завинчивании) должен применяться лишь для подтверждения ранее полученной расчетом предельно-допускаемой нагрузки на сваю.

glavfundament.ru

винтовой фундамент: виды, типы и размеры, правила установки

Строительство на сваях всегда использовалось человечеством с давних времен. И если раньше для этого использовали бревна, то с ростом промышленности появились другие материалы, более прочные. Фундамент на винтовых сваях, как отдельная категория фундаментов, появилась в конце 19 века. Но широко ее применять не стали.

Востребованность на этот вид конструкций появилась только в конце 20 века, когда строительство частных домов стала достоянием большого числа людей. Особенно это коснулось России.

фото 36357377

Видео

Видео о характеристиках и назначении винтовых свай.

Достоинства и недостатки

Начинать говорить о достоинствах свайно — винтового фундамента надо с позиции простоты проводимого процесса. Ведь для этого не нужна специальная техника, хотя именно с ее помощью монтажный процесс ускоряется до максимума. Ведь, что собой представляет данная разновидность фундаментных конструкций? Это металлическая труба, на конце которой установлен бур. Трубу вкручивают в грунт до необходимой глубины.

фото 9087

После установки всех свай их обвязывают металлическими или деревянными профилями (швеллер, двутавр,брус), которые образуют ростверк здания. На него и укладывают стеновые и напольные конструкции. Здесь нет опалубки, почти нет бетонного раствора, нет длительного времени, которое выделяется на высыхание бетонной смеси. Такой фундамент под дом небольших размеров можно смонтировать за один день.

При этом установку свайно — винтового фундамента своими руками можно провести на любых видах грунтов. Это касается регионов и с болотистой местностью, и вечной мерзлотой, и на участках с подтоплением весной. Но чаще всего его устанавливают на участках с уклоном, где работы по сооружению фундамента из бетона требуют особого подхода, больших финансовых и трудовых затрат. Ведь углублять сваи можно на любое расстояние, все зависит от длины трубы. Поэтому очень удобно выставить их в одной горизонтальной плоскости в независимости от рельефа местности.

фото 8654

 

И еще несколько преимуществ:

  1. Проводить монтаж можно в любое время года.
  2. Нет необходимости исследовать грунт на уровень пролегания грунтовых вод.
  3. Фундамент для дома из винтовых свай не подвергается негативному воздействию пучения грунта.
  4. Для свайно —  винтового фундамента нет надобности выкапывать большой котлован или рыть траншеи, что снижает затраты на его сооружение.
  5. Он не будет тянуть капиллярную влагу из почвы, что гарантированно сохраняет стены дома.
  6. В пространстве между полом и грунтом можно запланировать прокладку коммуникационных сетей.
  7. Срок службы зависит от технических характеристик труб – их толщины, металла и способа защитного нанесения.
  8. Давно подсчитано, что такая конструкция дешевле бетонной на 30 — 40%.

К минусам свайно — винтового фундамента можно отнести некачественное изготовление самих свай. Сегодня их изготавливают и кустарным производством в небольших цехах, где за качество никто не отвечает. Но есть и более серьезные недостатки:

  1. Вкручивать винтовые сваи в каменистую или скальную породу очень сложно, а иногда и просто невозможно. Если принято решение использовать их на таких участках, то приготовьтесь к большим сложностям.
  2. Обязательно обустраивается система водоотведения, что приводит к увеличению бюджета.
  3. Коррозию металла никто не отменял. И хотя винтовые сваи обрабатываются защитными покрытиями, природа делает свое дело. Особенно это относится к участкам с повышенной химической активностью. Поэтому фундаменты СВФ не рекомендуется сооружать вблизи железных дорог, разрабатываемых шахт, высоковольтных линий электропередач.
  4. Полноценный подвал под домом, установленным на винтовые трубы, не получить.

Недостатков свайно винтового фундамента немало. Но если правильно выбрать сваи по техническому назначению, если грамотно провести их монтаж, то можно гарантировать их высокую несущую способность и длительный срок службы.

Виды

Этот элемент фундаментной конструкции делится на четыре вида:

  1. С одной лопастью, которая закреплена в нижней части трубы.
  2. С двумя лопастями. По сути, это все тот же первый вариант, только на определенном расстоянии от нижней лопасти установлена еще одна. Эта модель имеет повышенную несущую способность, но вручную ее заглубить очень сложно.
  3. Узколопастные. Конструкция бура напоминает длинный конус с резьбой. Такие сваи применяются на каменистых грунтах.
  4. Небольших размеров две лопасти, идущие одна за другой и соединенные в одну конструкцию. Используют эту модель в регионах с вечной мерзлотой.

фото 0777у63

Типоразмер

В зависимости от нагрузок, которые будет испытывать свайный фундамент, а также в зависимости от состава грунта сваи выбираются по диаметру трубы. Ее размеры варьируются в диапазоне 57 — 133 мм. Понятно, что чем больше этот размер, тем больше лопасти бура. В таблице ниже приведены соотношения диаметров трубы и лопастей.

Диаметр трубы, ммДиаметр лопасти, ммЗначение несущей нагрузки, кг
57150800
762003000
892504000-5000
1083005000-9000
13335014000

 

Что касается стенки трубы, то она выбирается из диапазона 3,5 — 6 мм и зависит от тех же нагрузок и твердости грунта. При этом необходимо добавить, что наконечник с лопастями изготавливается по разным технологиям. Они бывают литыми или сварными. Первые прочнее и надежнее, поэтому их чаще используют в твердых грунтах и вечной мерзлоте.

фото 978333

Антикоррозионное покрытие

Это немаловажный критерий выбора. В заводских условиях винтовые сваи обрабатывают разными защитными составами. Это может быть цинкование (холодное и горячее), покраска, нанесение полимеров и смол.

Из все предложенных вариантов предпочтение лучше отдать оцинкованному покрытию, нанесенному методом холодного цинкования, полиуретановому слою или эпоксидному. Если сваи были приобретены без защитного нанесения, то его надо будет провести своими руками. При этом можно подземную часть обработать хорошим материалом, а надземную недорогим.

Расчет и проектирование

К устройству свайно —  винтового фундамента надо подходить с точным расчетом его элементов. Конечно, точный расчет может сделать специалист, но прикидку под силу сделать любому.

Из таблицы выше понятно, по какому принципу надо подбирать сваи в зависимости от действующей на нее нагрузки. Но здесь не учтен вид грунта на участке, потому что и он имеет свою несущую способность. Если сооружается свайный фундамент своими руками, то определить, какой грунт на участке, тоже можно самостоятельно.

Надо пробурить шурф на глубину забивания свай, достать оттуда грунт и по внешним признакам определить, какой он. В нижней таблице показаны значения несущей способности разных грунтов на разных глубинах. Их и надо использовать при выборе свай.

фото 757437

Теперь надо оценить нагрузку, которая будет действовать на фундамент. Сделать это сложно самостоятельно, поэтому придется обратиться к специалисту или воспользоваться онлайн -калькуляторами.

Итак, будем считать, что общая нагрузка от здания известна, по первой таблице определяется несущую способность выбранной сваи. Теперь надо первый показатель разделить на второй, получится количество необходимых свай. Обязательно стойки устанавливаются под углы здания и в местах соединения стен внутри дома. Расстояние между сваями (остальными) разбивается равномерно. Но иногда в расчеты приходится включать нормативы по расстановке опор.

  1. Под деревянные и каркасные дома стойки устанавливаются с шагом 3 м.
  2. Для газо — и пенобетонных конструкций, а также сооруженных из шлакоблоков, с шагом 2 м.
  3. При  различных типах ограждений – 2,5 — 3,5 м.

Правила установки

Расчищать весь участок под строительство нет необходимости. По установленным местам монтажа делаются углубления садовым буром. Глубина приямков – 50 — 70 см.

Туда вставляется свая и начинает закручиваться. Если используется ручной способ, то в верхней части трубы делается сквозное отверстие, куда вставляется лом. На него с двух сторон надеваются небольшого диаметра трубы, которые будут выполнять функции рычагов. Двое крутят трубу, один контролирует, чтобы она входила в землю вертикально ровно. При этом на каждой стойке заранее отмечается краской глубина установки. Как только дошли до метки, заглубление останавливается.

Когда все сваи будут установлены, надо провести их выравнивание. То есть, их верхние торцы должны располагаться в одной горизонтальной плоскости. Самый простой способ – использовать лазерный уровень, световые линии которого покажут, где надо подрезать выступающие части стоек. Резку проводят болгаркой.

Если лазерного уровня нет, то используют шпагат, который натягивается между угловыми сваями. Его выставляют по горизонту с помощью строительного уровня в каждом направлении. После чего точно также выравниваются и промежуточные элементы фундамента.

На этом можно сказать, что свайный фундамент своими руками установлен. Но остается еще несколько операций. В первую очередь внутрь труб надо залить бетонный раствор. Это может быть:

  1. Обычный пескобетон в готовом виде марки М 300 или М 400.
  2. Товарный бетон с классической рецептурой.

И последняя операция – установка оголовков на верхние торцы труб, которые будут выполнять функции подставок под ростверк. Их просто приваривают к трубам. Размеры пластин варьируются от 10 х1 0 см до 3 0х 30 см.

Заключение по теме

Отношение людей к винтовым свайным фундаментам разное. Кто — то считает, что их можно использовать только под легкие сооружения, кто — то гарантирует, что они выдержат и многоэтажный каменный дом. Нет смысла спорить, ведь плюсы и минусы свайно — винтового фундамента, описанные выше, все давно расставили по местам.

Просто надо обозначить, что в России эти конструкции используются достаточно широко, отсюда и споры вокруг них, и большое количество вопросов, как сделать, как правильно выбрать, и так далее. Хотя надо отдать должное, что если грамотно подойти к вопросу выбора свай и их монтажа, то можно гарантировать их достаточно длительный срок службы.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

osnovapoddom.ru

Металлические сваи под фундамент

Металлические сваи под фундаментМеталлические сваи применяются для изготовления фундамента на слабых грунтах, участках со сложным рельефом, вблизи и непосредственно на водоемах. Такие сваи используют и на твердых грунтах, что сокращает сроки строительства объекта и уменьшает объем земляных работ.

Фундаментное основание на сваях из металла является оптимальным вариантом для возведения легких строений. Фундаменты с применением таких конструкций считаются высокоэффективными, выгодными и, в то же время, надежными. Применяются они в любых климатических условиях. Основным преимуществом является то, что точка опоры у них находится на надежной основе и расположена ниже уровня замерзания грунта.

Винтовые сваи

Металлические винтовые сваиМеталлические винтовые сваи

Фундаментные основы на винтовых сваях используют при строительстве сооружений на разных грунтах. Чаще всего на слабых почвах, в непосредственной близости от водоемов и на грунтах с неровной поверхностью участка.

Такой фундамент является относительно недорогой конструкцией и применяется в основном для постройки легких зданий и сооружений. Такие конструкции представляют собой толстотелую металлическую трубу и приваренные к ней в нижней части металлические полоски в виде спирали.

Достоинства металлических свай:

  • Объект на винтовых сваях можно сдать в более короткие сроки, чем на бетонном основании.
  • Можно использовать при возведении зданий на болотистых грунтах, в местах с повышенной влажностью и сложных рельефах.
  • Уменьшается объем тяжелых земляных работ и отпадает необходимость от выравнивания самого участка.
  • Такой фундамент позволяет выполнять работы рядом с расположенными подземными коммуникациями, а также в условиях плотной городской застройки.
  • После их установки можно сразу переходить к возведению строения.
  • Установку инженерных коммуникаций можно проводить одновременно с объектом.
  • Для возведения строения на металлических сваях подходит любое время года.
  • В некоторых случаях они могут быть использованы повторно.
  • Подлежат ремонту.
  • При вдавливании в грунт исключается вибрация.
  • Установку можно производить вручную с помощью 2-3 человек.

Недостатки

  • При вкручивании в каменистый грунт может поцарапаться защитный слой, что послужит возникновению коррозии.
  • Не исключается возникновения коррозии в связи с присутствием блуждающих электротоков в грунте.
  • При самостоятельной установке может произойти отклонение от вертикальной оси.

Применение

Область применения винтовых свайОбласть применения винтовых свай
  • Применяются такие фундаменты для строительства небольших малоэтажных зданий на слабых грунтах, а также на грунтах с повышенной влажностью и при неровном рельефе участка.
  • На твердых грунтах их могут применять и для возведения основы под капитальное сооружение.
  • Для возведения каркасных сооружений.
  • Для постройки временных сооружений: торговых киосков, павильонов, аттракционов. При переносе таких построек, сваи легко выкрутить и использовать повторно.
  • При строительстве ограждений и установке билбордов.
  • Применяются для изготовления фундамента внутри действующих цехов, вблизи архитектурных сооружений, представляющих собой историческую ценность. В данном случае они исключают вибрацию при заглублении таких свай в грунт.
  • При строительстве гидротехнических сооружений — мостов, причалов.
  • Для усиления и ремонта уже существующих фундаментов.
  • Используются в качестве анкеров для оттяжек.
  • Для укрепления наклонного участка грунта.

Типы винтовых свай

Рассмотрим основные типы свай, которые применяются при строительстве

Широколопастные

Широколопастные винтовые сваиШироколопастные винтовые сваи

Конструкции состоят из металлической трубы с одной или несколькими лопастями до полутора витков. Однолопастные применяются реже, в основном под легкие сооружения и не несущие стены строений.

Многолопастные обладают повышенной несущей способностью, как на сжатие, так и на извлечение из грунта. В связи с постоянной шириной лопастей, расположенных на сваях, увеличивается их способность выдерживать горизонтальные нагрузки.

Такой вид металлических свай используют под основные части сооружений, например, при возведении домов более двух этажей, высоких ангаров, заборов, основных стен, под строения, которые находятся на склонных участках и для закрепления грунта на склонах.

Их используют при строительстве сооружений, как на слабых грунтах, так и на твердых.

При использовании на твердых грунтах основным условием является отсутствие булыжников в самом грунте, которые могут повредить защитный слой трубы и будут способствовать отклонению ее от вертикальной оси. Это послужит уменьшению вертикальной нагрузки.

Узколопастные

Свая винтовая узколопастная оцинкованная Свая винтовая узколопастная оцинкованная

Конструкции представляют собой толстотелую трубу и одну многовитковую лопасть. Длина спиральной навивки может доходить до 30% длины трубы. Такое количество небольших лопастей повышает их несущую способность, не увеличивая диаметра.

Для обычного грунта низ трубы выполняют в виде острого конца, что позволяет ввинчивать ее с меньшим сопротивлением грунта. Такой тип используют для особо твердых или каменистых грунтов.

Для грунтов с сезонными промерзаниями или вечномерзлых используют узкополосные сваи, нижний конец которых выполнен в виде фаски или зубьев. Такое окончание способствует лучшему проникновению в грунт. Лопасть выполнена из узких полосок металла, приваренных с помощью сварки к стволу.

Для обоих видов чаще всего используют не менее двух лопастей.

Существуют варианты с литым наконечником. Такие наконечники изготавливают на заводах способом литья и соединяют со сваей сваркой. Изготовленные на заводе сваи, как правило, цинкуют, что продлят срок их эксплуатации более чем в 2 раза.

Установка металлических свай

Закручивание винтовых свайЗакручивание винтовых свай

Винтовые сваи устанавливают в грунт как механизированным способом, так вручную. Механизированным образом завинчивают в особо твердых грунтах или при длине свайной трубы более 3,5м.

Вручную завинчивают свайные трубы длиной до 2,5м. Таким способом можно углубить трубу больше, чем на 2,5м, но при этом на закрученную часть следует приварить вторую трубу и дальше проводить углубление ручным способом. Для этого потребуется 3-4 человека.

Сначала надо сделать небольшое углубление и установить в него строго вертикально винтовую сваю. В качестве рычага для закручивания применяют длинную металлическую трубу, которая крепится или непосредственно к оголовку сваи с помощью троса, или на оголовок надевают специальное приспособление.

При закручивании 1-2 человека удерживают трубу строго в вертикальном положении, а два человека специальным рычагом вращают ее до проектного заглубления.

После того, как сваи закручены, верхние части труб срезают под нулевой уровень. С целью увеличения прочности, трубу заливают цементным раствором или производят армирование и заливают бетоном.

Недостатком свай из металлических труб является фактор тяжести. При монтаже свай диаметром более 10см и длине свыше 3-х метров понадобится крановое оборудование. При применении таких свай расходуется большое количество металла и требуется их антикоррозийная обработка.

Механическая установка винтовых свайМеханическая установка винтовых свай

По способу монтажа они относятся к забивным. Это длинный стержень с заостренным нижним концом. В связи с трудоемкостью погружения в грунт, такие сваи чаще всего применяются при строительстве промышленных зданий.

Могут они устанавливаться путем вдавливания в грунт, а также ударно-механическим способом. При слабых грунтах металлические сваи можно погружать на большую глубину, удлиняя путем сваривания по мере погружения их до нижней проектной отметки. После установки металлических свай, на их верхние части приваривают наголовники с отверстиями или анкерами. Обвязку свай выполняют при помощи швеллера или другой прочной металлической конструкцией.

Часто для придания свае дополнительной прочности ее заливают цементным раствором или бетоном. При малом диаметре труб используют несколько кусков ребристой арматуры, которые вставляют в заглубленную трубу и заливают бетоном.

При использовании в качестве свай металлических труб большого диаметра, отдельно готовят армирующий каркас и размещают его внутри всей трубы. После заливания бетоном такие сваи станут более прочными и существенно увеличат срок эксплуатации сооружения, размещенного на такой фундаментной основе.

Варианты строительства фундамента на металлических сваях

Варианты ростверкаВарианты ростверка

После установки металлических свай на нулевую горизонтальную отметку переходят к соединению оголовков. В зависимости от того, чем соединены сваи, фундаментные основания разделяют на несколько видов:

  • С применением деревянных брусьев. Такой вид фундамента применяют при постройке небольших каркасно-щитовых домов. Это могут быть дачные и садовые домики, различные пристройки к зданию, которые не нуждаются в капитальном фундаментном основании. Для крепления брусьев используют наголовники из металла с отверстиями. Все свайные трубы соединяются между собой брусьями.
  • Соединение швеллером применяют при возведении более крупных строений с большой нагрузкой на грунт. Такую обвязку применяют при строительстве причалов, мостов и в местах с повышенной влажностью
  • Для фундаментов с заливкой железобетонного ростверка готовят армирующий каркас, устанавливают и связывают его с оголовками по всему периметру и по пересечениям перегородок внутри. После заливки бетоном получится единая монолитная железобетонная лента. Такой фундамент применяют при строительстве домов из газобетона, шлакоблоков, ракушечника, кирпичных домов, так как стены таких сооружений значительную нагрузку передают не только на свайный фундамент, но и на саму ленту.
  • Заливка железобетонной плиты представляет собой создание единой цельной конструкции, что в итоге обеспечивает надежность опоры будущего здания. Фундамент с заливкой железобетонной плиты обеспечит надежность при резких перепадах температур, является прочным основанием при сооружении его на слабых грунтах.

Для выполнения такого фундамента по периметру и внутри него готовят армирующий каркас, связывают его с оголовками колонн и заливают бетоном. Такая конструкция не даст просесть ни одной свае, так как плита работает с ними как единое целое.

fundamentclub.ru

плюсы и минусы, монтаж, установка, отзывы +видео

С недавних пор свайно-винтовые основания стали довольно часто применяться в строительстве. Причина проста — такой фундамент вполне возможно соорудить своими руками. А если будущая постройка сборно-щитовая, газобетонная или каркасная, то сваи для основания можно даже сделать самостоятельно. Технология это довольно новая, и не все знают об основных особенностях этого фундамента, предпосылках для его использования и о его преимуществах и недостатках.

Особенности фундамента на металлических сваях

Выбор фундамента — дело серьёзное, потому что многое зависит от конструктивных особенностей будущего сооружения и грунта на участке. Поэтому перед тем, как остановить свой выбор именно на свайно-винтовом фундаменте, следует тщательно изучить его плюсы и минусы, а также основные принципы монтажа.
Отличия свайного основания от плитного или ленточного состоят в следующем:

  • каждая его свая передаёт грунту сфокусированную в конкретной точке нагрузку;
  • сваи сделаны из металлических труб, которые гораздо хуже, чем железобетон, сопротивляются изгибу и подвержены воздействию коррозии;Винтовая сваяВинтовая свая

    Винтовые сваи плохо работают на изгиб, поэтому в их полости заливают бетон

  • вворачивание винтовых свай в грунт делает его рыхлым, а не плотным, в отличие от применения забивных свай.

Эти факторы являются определяющими при выборе такого фундамента. Соответственно, качество и срок службы свайно-винтового основания вплотную зависит от грунта. Лучшим грунтом для такого фундамента будет песок с фракциями мелкой гальки, суглинок или аллювий (намывные отложения). Входя в такой грунт, винтовой наконечник трубы проталкивает перед собой постепенно уплотняющийся конус земли, выжимая из него влагу и цементируя его мелкими фракциями глины. В итоге конус обретает прочность как у бетона, и смыкается с конусами остальных свай. Трубу заклинивает намертво, после чего её легче скрутить в штопор, чем вывернуть обратно. Таким образом, крепкое основание выполняется без нулевого цикла. Забивные сваи могут устанавливаться везде, кроме грунтов с непробивными включениями.

Расположение свай для фундаментаРасположение свай для фундамента

Винтовые сваи располагаются в шахматном порядке и обязательно выравниваются по уровню

Преимущества свайно-винтовых фундаментов

  1. Низкая стоимость. Выгода получается довольно ощутимой — свайный фундамент обходится на 20–40% дешевле всех других.
  2. Простота монтажа. Установку свай на большей части типов почв в короткий срок смогут провести три-четыре человека без использования дорогого оборудования.Вкручивание винтовых свайВкручивание винтовых свай

    Винтовые сваи можно вкручивать без использования специальной техники

  3. Быстрая установка. Понадобится лишь один-два дня, чтобы установить сваи даже на участке со сложным рельефом.
  4. Возможность установки на участках с существенным уклоном. Что интересно, на стоимость монтажа это не влияет.Свайный фундамент на участке с уклономСвайный фундамент на участке с уклоном

    Рельеф строительной площадки практически не влияет на стоимость фундамента из винтовых свай

  5. Отсутствие потерь времени на усадку. Строить можно сразу после ввинчивания свай.
  6. Лёгкая достройка. Наращивание фундамента или изменение проекта не требует существенных затрат и усилий.
  7. Всесезонная установка. Ввинчивать сваи можно в любое время года.Свайный фундамент зимойСвайный фундамент зимой

    Винтовые сваи можно устанавливать даже зимой

  8. Отсутствие мусора после строительства. Установка свай не повреждает окружающую среду.
  9. Возможность установки как в болото и плывуны, так и в вечную мерзлоту.
  10. Многоразовое использование. При необходимости сваи можно извлечь из грунта и установить в другом месте.

Недостатки винтовых свай

У винтового свайного фундамента имеются не только плюсы, но и минусы, которые надо учитывать:

  1. Это основание не предназначено для блочных или кирпичных домов (предпочтительны деревянные или сборно-щитовые конструкции). Даже усиленное по прочности, оно все же проигрывает бетону.
  2. Трудности с обустройством подвальных помещений — их приходится отстраивать отдельно.
  3. Сваи сложно вкручиваются рядом с соседними конструкциями, потому что для их установки используются рычаги.Трудности при установке винтовых свайТрудности при установке винтовых свай

    В данном случае приходится использовать специальную технику, потому что ручной установке свай может помешать находящийся рядом гараж

  4. Сваи фундамента плохо сопротивляются коррозии. Поэтому на качественном антикоррозийном покрытии экономить нельзя, а покупать сваи следует только у добросовестных производителей. Проблемой может также оказаться некачественный металл свай.
  5. Есть грунты, на которых установить сваи будет очень сложно. Например, если твёрдый грунт находится на большой глубине, сваи придётся наращивать, а это требует дополнительных затрат.
  6. Ограниченный срок эксплуатации. Во влажных грунтах с отличной от нейтральной кислотностью сваи из металла прослужат не более 60 лет.
  7. Устройство такого фундамента требует досконального изучения грунта и специализированных расчётов. Проект должен быть индивидуальным.

Минусы такого фундамента будут малозначительными по сравнению с его плюсами, если строится:

  • временный дом из лёгких материалов для проживания на время капитального строительства, к примеру, особняка;
  • баня из дерева. Удалённость пола от земли обеспечивает приятный пар;
  • хозпостройки, беседки, сараи, навесы, веранды, заборы;
  • ворота распашного типа.

Фотогалерея: примеры сооружений на винтовых сваях

Основные виды свай

По сути, винтовая свая — это предварительно обработанная антикоррозийным средством металлическая труба с приваренной лопастью или без неё. Она входит в грунт наподобие самореза. Сваи бывают:

  1. С разным диаметром. Чем толще труба, тем больший вес она может выдержать. Но следует понимать, что сваи диаметром более 108 мм вручную вкрутить будет очень трудно.
  2. С разным размером ребра винта. С уширенной пятой — для грунта с низкой несущей способностью, с имитацией резьбы — для твёрдого мёрзлого грунта, который лучше не тревожить.
  3. С разными по диаметру лопастями. Для влажных и зыбких грунтов лопасти сваи должны быть больше, чем для сухих и плотных.

В продаже также имеются специальные сваи с многовитковыми или многозаходными винтами, встроенным дренажом, из специальных, химически устойчивых материалов, с дополнительными лопастями, с наваренными оголовками.

Виды свай в зависимости от грунтаВиды свай в зависимости от грунта

В зависимости от типа грунта следут выбирать винтовую сваю с подходящим диаметром столба и размером лопасти

Монтаж свай

Свайно-винтовое основание устанавливается следующим образом:

  • по всей длине сооружения, а также в углах и на стыках внутренних стен ввинчиваются сваи с шагом от одного до трёх метров;
  • верхушки всех свай подгоняются под уровень и скрепляются балками (из дерева или металла), чтобы образовалась жёсткая конструкция, которую ещё называют ростверк.РостверкРостверк

    Верхние части оголовков свай скрепляются металлическими или деревянными балками — ростверком

Существует несколько вариантов расположения свай:

  1. Одиночное — каждая находится под опорой.
  2. Ленточное — сваи расположены по периметру сооружения.
  3. Полосами — сваи идут в два и более ряда.
  4. Куст — сваи вбиты кучно в местах большой нагрузки или под несущими колоннами.
  5. Поле — сваи вкручены в шахматном порядке или рядами.

Чтобы трезво оценить свои силы, перед установкой необходимо отдавать себе отчёт, какой объём работ придётся выполнить. На лёгком грунте винтовые сваи размером до 5 метров можно установить вручную. Для этого понадобится три помощника, двое из которых будут выполнять физическую часть, а третий следить за точностью установки.

Пошаговое руководство по установке фундамента из винтовых свай

  1. Первым делом проводится расчёт материала для будущей постройки. Например, для постройки одноэтажной бани размером 6 на 6 метров с запасом понадобится 14 стандартных свай (длина 2,5 м, диаметр 10,8 см), установленных с шагом в 2–3 метра.Винтовые сваи для баниВинтовые сваи для бани

    Для бани размером 6х6 м понадобится от 10 до 14 свай

  2. Далее с помощью колышков осуществляется разбивка свайного поля. Сначала расставляются угловые колышки, потом между ними натягивается бечёвка, и по ней устанавливаются все остальные.Разметка свайного поляРазметка свайного поля

    Разметка выполняется при помощи деревянных колышков и тонкой бечёвки

  3. Используя ручной бур, проделывают заходные скважины под сваи. Ручной бур должен иметь длину штанги не менее 5 метров и диаметр до 30 см. Глубина и диаметр скважины рассчитываются исходя из особенностей грунта. Можно ограничиться и приямками в 20 см.Бурение скважинБурение скважин

    Заходные ямы для свай можно подготовить при помощи обыкновенного садового бура

  4. В специальные отверстия в верхней части сваи вставляется лом или арматура, на концы которого (-ой) надевают обрезки труб длиной 5–6 см. Охватывать основу хомутом, также как и пристраивать к ней ворот сбоку категорически нельзя, так как тогда её неминуемо перекосит. Заглубление сваи проводится путём прокручивания лома вокруг её оси. Крутят, как правило, двое, а третий измеряет вертикальность сваи при помощи уровня или отвеса. Отклонение свыше 1–2% недопустимо, иначе свая деформируется.Ввинчивание сваиВвинчивание сваи

    В процессе вкручивания винтовой сваи обычно участвуют три человека: двое перемещают лом, а третий следит за вертикальностью сваи

  5. Вкручивание производится ниже уровня промерзания грунта, поэтому надо заранее узнать эти показатели для своего региона. Когда свая пройдёт через этот уровень, она достигнет твёрдого грунта, и вкручивать её станет значительно тяжелее. Если труба наткнётся на камни, её придётся выкрутить, и вкрутить заново чуть под углом, пробуя сместить камень лопастями. После чего опять нужно проверить вертикальность сваи.Проверка вертикальности сваиПроверка вертикальности сваи

    Свая должна устанавливаться строго вертикально, максимально допустимое отклонение — 1–2%

  6. После вкручивания всех свай их оголовки обрезают так, чтобы они образовывали горизонтальную плоскость. Подрезка выполняется болгаркой.Подрезка свай под фундаментПодрезка свай под фундамент

    Сваи подрезаются болгаркой с алмазным диском по уровню установки ростверка

  7. Далее внутренние части свай бетонируются. Пустыми их оставлять нельзя, так как это чревато коррозией и сокращением срока службы. Заполняются трубы бетонным раствором из расчёта 1,5 ведра на каждую.Бетонирование свайБетонирование свай

    Сваи обязательно нужно забетонировать раствором, иначе срок их службы значительно снизится

  8. После заполнения свай выполняется обвязка фундамента. Если речь идёт о лёгком сооружении, то ростверк из металла необязателен. Достаточно установки металлических оголовков, к которым шурупами прикручивается деревянный брус. Стыки промазываются битумом.Ростверк из дереваРостверк из дерева

    Для лёгкого сооружения ростверк можно сделать из бруса

  9. Теперь свайно-винтовой фундамент готов, можно начинать возведение каркаса строения.

Видео: как закрутить винтовые сваи одному

Отзывы о винтовом фундаменте

Исходя из вышесказанного, свайно-винтовой фундамент соорудить не так просто, как кажется на первый взгляд. И годится он не для всех типов сооружений. Но тех, кто твёрдо уверен, что справится с задачей, он выручит и позволит сэкономить.

remoskop.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *