Характеристики винтовых свай
Винтовые сваи имеют различные характеристики. Их не так много: из важнейших следует выделить длину, диаметр сечения и массу элемента. Также для применения в строительстве важно знать свойства материала, который служит сырьем для изготовления конкретной марки свай, и ряд дополнительных параметров.
Технология использования винтовых свай в строительстве имеет историю в несколько столетий. За этот период изделия доказали свою практическую ценность и заслужили повсеместное применение для возведения зданий и сооружений различных характеристик и назначения.
Размеры винтовых свай отличаются большим разнообразием, но все они разработаны с учетом практической ценности и оптимального применения в строительстве.
Сваи винтовые имеют вес и размеры, разработанные и утвержденные строго в соответствие с ГОСТами. А нормативные документы, в свою очередь, основаны на многочисленных практических испытаниях и экспертизах. В ходе такого многоступенчатого процесса удалось подобрать оптимальные размеры с учетом несущих характеристик.
Размеры винтовых свай
В приведенной ниже таблице указано соответствие диаметров и длины сваи к рабочей массе конструктивного элемента.
Длина сваи, м | Диаметр сваи, мм | ||||||
57 | 76 | 89 | 108 | 133 | 159 | ||
1650 | 11 кг. | 12 кг. | 14 кг. | 22 кг. | 27 кг. | 38 кг. | |
1800 | 11 кг. | 13 кг. | 15 кг. | 23 кг. | 29 кг. | 41 кг. | |
2000 | 12 кг. | 14 кг. | 17 кг. | 31 кг. | 45 кг. | ||
2500 | 14 кг. | 17 кг. | 20 кг. | 30 кг. | 38 кг. | 55 кг. | |
3000 | 16 кг. | 19 кг. | 23 кг. | 35 кг. | 44 кг. | 64 кг. | |
3500 | 18 кг. | 22 кг. | 26 кг. | 40 кг. | 51 кг. | 74 кг. | |
4000 | 20 кг. | 25 кг. | 29 кг. | 45 кг. | 57 кг. | 83 кг. | |
4500 | 22 кг. | 27 кг. | 32 кг. | 50 кг. | 63 кг. | 93 кг. | |
5000 | 24 кг. | 30 кг. | 36 кг. | 55 кг. | 70 кг. | 102 кг. | |
5500 | 26 кг. | 33 кг. | 39 кг. | 60 кг. | 76 кг. | 112 кг. | |
6000 | 28 кг. | 36 кг. | 42 кг. | 65 кг. | 84 кг. | 121 кг. | |
6500 | 30 кг. | 39 кг. | 45 кг. | 70 кг. | 90 кг. | 131 кг. | |
7000 | 32 кг. | 42 кг. | 48 кг. | 75 кг. | 97 кг. | 140 кг. | |
7500 | 34 кг. | 45 кг. | 51 кг. | 80 кг. | 103 кг. | 150 кг. | |
8000 | 36 кг. | 48 кг. | 54 кг. | 85 кг. | 110 кг. | 159 кг. | |
8500 | 38 кг. | 51 кг. | 57 кг. | 90 кг. | 116 кг. | 169 кг. | |
9000 | 40 кг. | 53 кг. | 60 кг. | 95 кг. | 124 кг. | 178 кг. |
Диаметр винтовых свай служит ключевым параметром при использовании в строительстве. Длина может быть изменена с помощью простой нарезки первоначального прута, а вот диаметр закладывается в проекте и с учетом этого изготавливается на производстве. Архитектор, при выборе свайно-винтового типа основания для будущего строения, обязан точно рассчитать не только параметры фундамента, но и оптимальные габариты и характеристики свай.
Вес, размер, масса и другие характеристики винтовых свай
Рассмотрим винтовые сваи, размеры и характеристики которых играют важную роль при формировании несущей способности фундамента. Установлены средние несущие способности для каждого типа сваи: например, диаметр 76 мм обеспечивает надежную опору для нагрузки в 3 тонны; диаметр 108 мм увеличивает несущую способность до 5-7 тонн. Особенность конструкции заключается в том, что вес самой сваи не оказывает влияния на несущие характеристики будущего основания.
Самая распространенная длина сваи составляет 2,5 метра. Такая величина обеспечивает надежность конструкции и качество основания для любого типа здания. В целом, на современном строительном рынке присутствуют сваи с длиной от 0,5 метра до 11,5. Хотя большинство из них редко применяются в производстве.
Как уже упоминалось, вес винтовой сваи 108 мм способен обеспечить достаточную опору для нагрузки до 7 тонн. Отсюда следует вывод – конструкция сваи служит лучшим примером рационального использование материалов. При минимальных вложениях и точном следовании проекту удается создавать строения высокой прочности и безопасности.
При организации строительства следует тщательно подойти к разработке проекта – так вы получите отличный результат и сократите не только расходы и время производства работ, но и риски деформаций конструкции со временем.
Размеры сваи обеспечивают определенный показатель нагрузки, которую они способны выдержать. При расчете свай требуется знать все конструктивные элементы и параметры каждой части строения. Архитектор анализирует материалы, используемые в строительстве, конструкцию здания, показатели нагрузки на основание и многое другое. Только после тщательного расчета можно определить лучшим тип сваи, без лишних трат и с достаточной прочностью.
При расчете свай закладывается некоторый процент «для запаса прочности» — это обязательно и описывается в проекте.
к оглавлению ↑Сваи винтовые большого диаметра гарантируют высокую прочность, но при строительстве малого здания не смысла тратить деньги на нереализуемый потенциал. Поэтому к выбору сваи следует подходить внимательно и учитывать многие факторы.
Диаметр винтовых свай
При расчете длины сваи важно знать уровень залегания грунтовых вод. Если участок заболочен, или имеет рыхлый грунт, то определяется глубина закладывания сваи таким образом, чтобы опора испытывала воздействие грунта на определенном протяжении ствола – так обеспечивается вертикальное положение сваи.
Несущая способность винтовых свай:
Пластичность для глины | Расчетноесопротивлениегрунта(кг/см2) | Несущая способность винтовой сваи 89×300 (т)при глубине залегания лопасти (м) | ||||
1,5 м | 2,0 м | 2,5 м | 3,0 м | |||
Глина | Полутвердая | 6 | 4,7 | 5,4 | 6 | 6,7 |
Тугопластичная | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 | |
Мягкопластичная | 4 | 3,7 | 4,4 | 5 | 5,8 | |
Супеси иСуглинки | Полутвердая | 5,5 | 4,4 | 5,1 | 5,8 | 6,5 |
Тугопластичная | 4,5 | 3,9 | 4,6 | 5,3 | 5 | |
Мягкопластичная | 3,5 | 3,5 | 4,2 | 4,8 | 5,5 | |
Лёсс | Мягкопластичная | 1 | 2,2 | 2,9 | 3,6 | 4,3 |
Пески | Средние | 15 | 9 | 9,7 | 10,4 | 11,1 |
Мелкие | 8 | 5,6 | 6,3 | 7 | 7,7 | |
Пылеватые | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 |
Выбор диаметра опоры гарантирует прочность всей конструкции. Рассчитать его невозможно без тщательного анализа и сбора данных относительно конкретного объекта. Только так достигается оптимальное сочетание затрат и качества полученного результата.
Процесс закладки свай осуществляется с соблюдением технических норм проведения работ. От исполнителя требуется обеспечить сохранность сваи, ее вертикальность и выход на установленную глубину.
По подбору диаметра можно дать следующие рекомендации:
Все характеристики винтовых свай для конкретного объекта закладываются в проекте. Им нужно неукоснительно следовать – любое отклонение дополнительно согласовывается с проектировщиками. Расчет параметров свай представляет собой комплексные математические расчеты, поэтому архитектор обязан делать их точно и внимательно.
к оглавлению ↑
Отдельно следует отметить, что план фундамента также определяет требования к сваям. Здесь может быть предусмотрено несколько рядов свай, или неравномерное распределение нагрузки – в таких случаях применяются опоры различного размера.
Длина винтовых свай
Винтовые сваи разной длины обладают различными характеристиками и закладываются только после расчета и утверждения архитектором. Нет нужды делать длинные прутья, если это не принципиально для проекта.
Общие рекомендации по выбору длины винтовой сваи:
Регион | Длина сваи (Глубина залегания плотного грунта + Глубина промерзания грунта + Высота цоколя + Участок расположения монтажного отверстия) |
Центральный регион (Москва, Пенза, Санкт-Петербург и т.д.) | 0,2 + 1,8(твёрдый слой почвы) + 0,5 + 0,1 = 2,6 м (2600 мм) |
Урало-Поволжье (Екатеринбург, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Киров, Магнитогорск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Нижний Тагил, Оренбург, Пермь, Саратов, Уфа, Челябинск и т.д.) | 0,2 + 1,8(твёрдый слой почвы и глубина промерзания) + 0,5 + 0,1 = 2,6 м (2600 мм) |
Западная Сибирь (Барнаул, Кемерово, Красноярск, Новокузнецк, Омск, Новосибирск, Томск, Тюмень и т.д.) | 0,2 + 2,3(глубина промерзания) + 0,5 + 0,1 = 3,1 м (3100 мм) |
Восточная Сибирь (Иркутск и т.д.) | 0,2 + 2,8(глубина промерзания) + 0,5 + 0,1 = 3,6 м (3600 мм) |
Длина сваи зависит от грунтов
Винтовой фундамент служит отличным решением с точки зрения экономии времени и денег, а также по показателям качества итогового результата. Кроме того, монтаж такого типа основания прост и не вызывает затруднений у строителей. В некоторых случаях, застройщик может выполнить установку своими силами (частное домостроение).
stroykarecept.ru
Сварные винтовые сваи представляют собой трубу (ствол), с одной стороны сведенную на конус, к которому приварена реборда из листового металла. В зависимость от диаметра размеры реборды отличаются. Свая сечением S стенки ствола, мм лопасть, (диаметр Х толщина стенки), мм Длина, м Вес сваи, т
При выборе свай необходимо учесть все конструктивные особенности будущего строения. Учитываются материалы из которых возводится сооружение, конструкция здания и его особенности, нагрузка сооружения на фундамент в целом; Сечение сваи, мм Нагрузка не менее, т
Каждая винтовая свая несет нагрузку пропорционально от общей массы строения. Далее приведен чертеж всех основных элементов сваи на примере винтовой сваи со стволом диаметра 108мм. Конструкция оголовка может быть изменена. |
www.newhome-nk.ru
Низкая несущая способность или водонасыщенность грунта являются одной из самых главных проблем, возникающих при строительстве любого здания. Слабые почвы не могут выдержать массы постройки, в результате чего оно начинает неизбежно проседать. Если проседание происходит неравномерно, это неизбежно приводит к деформации и последующему разрушению здания. То же самое может произойти и при выдавливании фундамента силами сезонного пучения. Избежать подобных неприятностей позволяет свайный фундамент, разработанный для возведения построек на просадочных грунтах.
В современном строительстве используется несколько видов свайных технологий, отличающихся друг от друга типом свай и способом их заглубления. Свайные фундаменты используются как в частном малоэтажном строительстве, так и при возведении массивных заводских цехов, жилых многоэтажек или крупных торговых центров. Главными «показаниями» к применению данной технологии служат:
По методу своего заглубления свайные стойки могут быть:
Винтовые сваи являются на сегодня наиболее востребованным видом опор для частного строительства благодаря целому ряду преимуществ. Прежде всего, «винтовая» методика предусматривает максимально простую технику заглубления опор. Опускаются в почву они при помощи вращения, работая подобно буру.
При этом для вращения опор вполне хватит мускульной силы 2 человек и прочного рычага, сделанного из трубы или толстой арматуры: свая заходит в землю, как штопор, врезаясь в грунт спиралевидным наконечником.
Для установки же забивных или буронабивных свай требуется привлечение дорогостоящей техники со специальными приспособлениями. Благодаря простоте монтажа винтовых свай значительно увеличивается и скорость строительства, что является немаловажным плюсом в условиях ограниченного по времени строительного сезона.
Другим преимуществом является простота изготовления винтовых свай – сделать их можно в домашних условиях из обрезков толстостенной трубы (для стойки) и листового металла (для спиралевидных лепестков).
Изготовление винтовых свай в заводских условиях регламентируется положениями ГОСТа, созданными на основании многочисленных лабораторных испытаний, расчётов и практических наблюдений. Прежде всего, нормативами определяются марки стали, допустимые для производства опор, их длина и диаметр. От этих параметров полностью зависят долговечность их эксплуатации и несущая способность.
Стандартными размерами винтовых свай, согласно ГОСТ, являются:
Диаметр
По длине они могут быть от 1,6 до 12 м.
Ключевым параметром для определения несущих способностей служат размеры винтовых свай, прежде всего, их диаметр. Длина же опоры может регулироваться путём обрезки непосредственно на строительном участке. Таким образом, диаметр сечения является основным параметром сваи, от которого отталкиваются при проектировании несущего фундамента для будущего здания. Зная несущую способность винтовых свай, архитектор-проектировщик сможет вычислить минимально допустимое сечение опоры и расстояние между ними.
При расчёте несущих способностей того или иного вида сваи следует принимать во внимание также характеристики грунта. Чем слабее показатель прочности слагающей его породы, тем меньше допустимая нагрузка на сваю.
Принимаемая за среднюю величину несущая способность винтовых свай такого типа составляет 0,8 т. Подобные опоры широко используются для возведения деревянных, каркасных и прочих облегчённых малоэтажных строений на просадочных и пучинистых грунтах.
Также 57-мм сваи могут применяться при необходимости возвести постройку на участке, имеющем значительный уклон. Как правило, заглубление стоек подобного диаметра производится вручную при помощи рычага-сваекрута.
Винтовые сваи подобного диаметра могут выдерживать, при условии установки на прочном грунте, до полутора тонн внешних нагрузок. Область применения опор такого сечения – бревенчатые, брусовые или газобетонные строения в 1 – 2 этажа, возводимые на насыпных грунтах, болотистых почвах или на участках с высоким уровнем грунтовых вод. Процесс заглубления происходит, в зависимости от прочности грунта, либо вручную, либо с применением техники.
Несущие способности 108-мм винтовых свай достигают 3 – 3,5 т. Благодаря этому они могут воспринимать гораздо большие нагрузки: на подобном фундаменте можно строить одноэтажные кирпичные или железобетонные строения, ангары с металлическими каркасами, складские помещения и т.д. Монтировать такие фундаментные конструкции без использования специализированной техники весьма затруднительно, особенно, если глубина опускания составляет 5-10 метров.
Данный тип свай обладает самой высокой несущей способностью, превышающей 6 т на одну опору. Они могут использоваться для возведения массивных особняков, коттеджей и загородных домов из кирпича, камня или монолитного железобетона. Заглубление опор, имеющих такой диаметр, на сколько-нибудь значительную глубину без спецтехники невозможно из-за большой массы сваи и увеличенной силы сопротивления грунта.
На видео показано, как можно самостоятельно с применением подручных материалов и инструментов сделать лёгкие винтовые сваи для забора. Впрочем, опоры подобной конструкции вполне подойдут и для строительства лёгких хозяйственных построек: бани, сарая и гаража.С помощью винтовых свай можно создать недорогое и, главное, прочное и долговечное основание для малоэтажной постройки практически любого типа. Необходимо лишь правильно произвести вычисления общего веса будущего строения и в соответствии с этим правильно выбрать тип опоры.
Статьи по теме:
kakfundament.ru
Дата: 2 декабря 2016
Просмотров: 3004
Коментариев: 0
Винтовые сваи по ГОСТу
Достаточно новый способ возведения фундаментов при строительстве объектов промышленного и жилого назначения – использование винтовых свай. Область применения их достаточно широка. Винтовые опоры востребованы не только при жилищно-промышленном строительстве. С их помощью намного легче справиться с поставленными задачами при ведении работ на сложных грунтах, а также при резких изменениях температуры. Данная технология проверена. Она подходит для возведения мостов, причалов, опорных конструкций для ограждений.
Что же представляет собой винтовая свая? Это металлическая труба, окончание которой – лопасть винтообразной конфигурации. Изделие имеет широкий модельный ряд, отличающийся диаметрами, толщиной.
Выбор конкретного исполнения зависит от многих факторов. Это вид почвы, плотность застройки, наличие на строительной площадке зеленых насаждений. При изготовлении свай предприятия-изготовители придерживаются требований, предъявляемых к материалам, покрытиям, соответствующих стандартам и техническим условиям.
Современная винтовая свая представляет собой металлическую заостренную трубу с приваренной лопастью специальной конфигурации
Рассмотрим более детально:
Винтовые сваи ГОСТ условно разделяет по следующим признакам:
Перед возведением фундамента с применением винтовых свай первоначально, исходя из расчетной нагрузки на проектируемый фундамент, рассчитывается количество свай и их диаметр
В зависимости от размера винтовых свай, технологических требований, предъявляемых к возведению фундаментов, применяется три вида монтажа:
Нормативными документами строго регламентированы только отклонения линейных размеров. Так, например, толщина стенок ствола может колебаться в пределах 2% от максимального размера, как в плюс, так и в минус. По длине ГОСТ допускает отклонение ±5 см. Разбег размеров лопастей должен выдерживаться ±8-9 мм. На все прочие параметры предприятиями-изготовителями разрабатываются собственные технические условия.
Разбивка осей новых свайных фундаментов должна производиться с закреплением относительно здания осей всех рядов свай
В нормативных документах, по которым изготавливаются винтовые сваи, ГОСТ оговаривает сферы применения изделий. Сваи типа ВСЛ, ВСЛМ применяют при строительстве либо реконструкции линий электропередач, молниеотводов, опор, предназначенных для освещения. В зависимости от ширины лопастей, их можно использовать для всех видов грунтов. Нормативный документ оговаривает также материалы, рекомендованные для изготовления винтовых свай.
В государственном стандарте на винтовые сваи даны указания по маркировке изделий. Она состоит из буквенных и цифровых индексов, обозначающих:
В связи с особенностями конструкции винтовых свай, техническими условиями предусмотрен пошаговый контроль качества изготовленной продукции, методы ее испытаний: на первоначальном этапе контролирующими органами проверяется соответствие всех применяемых материалов требованиям документации.
Изготовленные, согласно требованиям нормативных документов, винтовые сваи позволяют облегчить строительные работы в затруднительных для применения крупногабаритной техники, условиях.
Они надежно закрепят фундамент, не нарушив естественную структуру грунта, сохранят окружающую среду от глобальных разрушений, сократив, при этом, сроки строительства в 2–3 раза.
pobetony.ru
Характеристик винтовых свай довольно много. Во-первых, подбор свай осуществляется по типу почвы. В зависимости от этого винтовые сваи могут быть как литые с заостренными концами, так и сварные со срезанным наконечником (такие сваи отлично подходят для песчаных почв). Существуют также и геошурупы — — они не имеют лопастей вовсе, зато имеют резьбу. Ими хорошо выполнять пробное бурение для определения глубины залегания твердого пласта почвы.
Технические характеристики винтовых свай
Винтовые сваи отливаются из стали, и, в первую очередь, её марка определяет качество фундамента на винтовых сваях. Сталь марки 3 более распространена — сваи из такой стали стоят дешевле, однако этот металл имеет не самую лучшую сопротивляемость коррозии. Потому рекомендована сталь 20-й марки.
Иные характеристики:
И несколько слов об антикоррозионном покрытии. Какие бы спецсредства не изобретали производители, их состав может много что рассказать человеку со знанием химии. Например, в СНиПах четко указан параметр кислотности почвы, при котором допустимо напыление на основании алюминия. Оцинкованные винтовые сваи — также неплохой способ защиты от коррозии.
ООО «Гермес-ЗСК» — это качественные услуги на ремонт фундамента в г. Мытищи, Москве и области. Мы ценим каждого клиента, максимально уделяя внимание любым предложениям и пожеланиям. Спектр наших строительных услуг практически не ограничен, а свайно-винтовые конструкции, производимые нами, уже по праву заслужили положительные отзывы как у индивидуальных клиентов, так и корпоративных.
Мы умеем вкладывать душу в нашу работу!
svaigermes.ru
При возведении фундаментов самая сложная проблема – слабые грунты. К этой категории относятся слабые глинистые грунты, рыхлые пески, лессовые, грунты с органическими примесями, вечная мерзлота. Одно из решений этой проблемы – фундамент из винтовых свай.
По классификации из ГОСТа сваи делятся на висячие и стойки. Принцип действия первых – создание опоры за счет сил трения между сваей и грунтом. Принцип вторых – передача нагрузки на сильные грунты. Винтовые сваи могут работать в обоих вариантах.
Винтовая свая – это, по сути, большой саморез. Ввинчиваясь, она не разрыхляет, а уплотняет грунт. Если свая входит в сильный грунт, она становится сваей-стойкой. Увеличенная площадь наконечника в этом случае увеличивает и площадь опоры. Для висячей сваи главный критерий – площадь ее поверхности. Увеличение поверхности за счет «винта» влечет увеличение способности нести нагрузку.
Рис. 1. Дом с фундаментом на винтовых сваях.
Главная характеристика проблемных грунтов – их неустойчивость. Причин может быть несколько:
Проявления неустойчивости грунтов:
Рис. 2. Арктическая станция на винтовых сваях. Фото с сайта ecopan50.ru.
Более серьезно и основательно ознакомиться с типами грунтов можно в ГОСТ 25100-2011.
Строительство фундамента на винтовых сваях возможно для всех видов дисперсных грунтов, но не для всех видов применение такого фундамента является целесообразным.
В настоящее время есть два различных по конструкции вида свай: труба (ствол) с приваренными лопастями и полый стальной стержень, в котором верхняя цилиндрическая часть переходит в конус.
Рис. 3. Винтовая свая — труба (ствол) с приваренными лопастями. Фото с сайта rusvai.ru.
Возможные модификации данной конструкции:
Рис. 4. Винтовая свая с тремя лопастями.
Рис. 5. Виды винтовых свай. Фото с сайта moifundament.ru.
Второй тип — это полый стальной стержень, в котором верхняя цилиндрическая часть переходит в конус. По всей поверхности конуса проходит резьба из стальной полосы.
Рис. 6. Винтовая свая-саморез. Фото с сайта domina27.narod.ru.
Модификации в данном случае ограничиваются отсутствием или наличием оголовков и их формой.
Рис. 7. Оголовки винтовых свай. Фото с сайта mehzavod.info.
Влияние на качество и соответственно цену оказывает антикоррозионное покрытие сваи. Наиболее распространенные методы зашиты – цинкование и покраска.
Основной материал для изготовления винтовых свай – конструкционная нелегированная или низколегированная сталь.
Марки стали СНиПами не оговариваются и изготовители руководствуются техническими условиями собственной разработки, в которых всегда есть пункт об их изменении по согласованию с заказчиком. Наиболее часто используются стали марок Ст3, Ст20, Ст35, 09Г2С.
В Интернете встречаются предложения по изготовлению винтовых свай из нержавеющей стали и их стоимость раз в 6 выше обычных. Практичность такого предложения сомнительна, т.к. невысокая цена – одно из достоинств фундамента на винтовых сваях, а при шестикратном удорожании найдутся альтернативные и более практичные решения.
Основа винтовой сваи – труба. Её диаметры у всех производителей одинаковы и определяются линейкой сортамента трубопрокатных заводов, которая привязана к ГОСТам.
Дальше дело обстоит сложнее. Технические условия изготовителей винтовых свай очень разные. Толщина стенки варьируется от 3,5 мм до 12мм. У некоторых труба бесшовная, у других сварная. Есть с прямым и со спиральным швом.
Проще обстоит дело с антикоррозийным покрытием, которое наносится согласно ГОСТу 21.513-83.
На первом месте стоит проектирование. Данный процесс предполагает изучение геологии участка, выбор типа свай и расчет фундамента (количество свай и шаг между ними).
Защитная обработка металла роль играет, но совсем не первоочередную. Главным показателем надежности всегда будет толщина металла.
На втором месте – качество сварных швов. Естественно, чем их меньше – тем лучше. Именно поэтому цельнотянутые трубы предпочтительнее. На рынке есть предложения свай из труб НКТ (насосно-компрессорные трубы) – это хороший для заказчика вариант. По этой же причине предпочтительнее сваи с наконечником литым, а не сварным.
Процесс коррозии металла в грунтах изучен очень хорошо. Для разных грунтов показатели разные, поэтому говорить о неких универсальных сроках годности винтовых свай некорректно.
Тип грунта Скорость проникновения коррозии в незащищенный металл (мм/год)Глина | 0,032 |
Песок | 0,029 |
Торф | 0,032 |
Граница грунт-атмосфера (усредненное значение) | 0,081 |
Коррозия металла невозможна без доступа кислорода. Чем глубже находится участок сваи, тем меньше он подвергается окислению. Наиболее уязвимое место – верхний слой грунта.
Большинство материалов для защиты свай методом покраски новы, поэтому статистики их многолетнего использования не существует. С цинковым покрытием все обстоит по-другому: технология существует более 100 лет и хорошо проработана, поэтому она более предпочтительна.
Главное достоинство – сама возможность сотворить фундамент, уложившись в разумную сумму. Есть разновидности грунтов и есть рельефы участков, где стоимость других вариантов будет отличаться в разы (а иногда и на порядок) в большую строну.
Основные плюсы:
Для монтажа винтового фундамента не требуется подъездных путей. Если завинчивать сваи вручную – это правда. А вот для остального строительства и главное для проживания — дорога понадобится.
Российский сектор рынка винтовых свай имеет свою специфику. Его главная беда – обилие производителей.
Есть производители без ГОСТов, ОТК и технологических карт.
В кустарных условиях не делается горячее цинкование, не делаются сваи второго типа «цилиндр переходящий в винтовой конус», не делаются литые наконечники.
Также необходимо учитывать следующие особенности технологии:
Область применения винтовых свай – слабые грунты. В любых других случаях может найтись более приемлемая альтернатива. Утверждение, что недостаток винтовых свай – невозможность их использования в скальных грунтах – неправда, т.к. для скальных грунтов применение винтовых свай возможно, но экономически нецелесообразно.
Существует точная методика расчета количества винтовых свай и мест их установки, которая описывается в СНиП 2.02.03-85 (Свайные фундаменты, раздел «Винтовые сваи») и СП 24.13330.2011.
На практике же всё обстоит значительно проще.
Компании, занимающиеся малоэтажным строительством, как правило, работают в одном регионе и строение местных грунтов знают. Есть у них и определенные практические наработки. Такие фирмы проектируют фундамент «на глазок» и на всякий случай добавляют двойной запас прочности. Этого вполне достаточно для строительства малоэтажных домов на винтовых сваях.
Также любой серьезный производитель винтовых свай может сделать расчет необходимого для вашего фундамента количества свай. Особо будет оговорено, что оценка приблизительная и никаких обязательств изготовитель не несет.
Пример расчета от производителя винтовых свай KRINNER (Германия), источник:
Расчет фундамента – это не обязанность заказчика. Это работа подрядчика. И желательно, чтобы с этапа проектирования до сдачи объекта подрядчик был один на все виды работ.
Разбиение строительства дома на этапы и распределение работ меж разными подрядчиками может стать самой большой ошибкой застройщика.
Самый простейший вариант – завинтить сваи вручную. Набор инструментов: два уровня, скотч, лом и два длинных куска трубы.
Рис. 8. Ручной процесс завинчивания винтовых свай. Фото с сайта kommtex.ru.
Рис. 8. Ручной процесс завинчивания винтовых свай. Фото с сайта pro-fundament.com.
Трудности:
Достоинства:
Принцип всех устройств для монтажа винтовых свай одинаков. Кабестан и гидравлика. В России слово «кабестан» не прижилось и часто заменяется словом «лебедка».
Самый распространенный вариант – съемный механизм для традиционной строительной техники. Обычный экскаватор подойдет.
Выпускается и узкоспециализированная техника, единственное предназначение которой – завинчивание свай. К экскаватору с кабестаном добавляется компьютер, программное обеспечение, гироскоп, лазерный дальномер и система GPS. И для топографической съемки рельефа – беспилотный самолетик. Если сравнивать с автомобилестроением – это уровень Ferrari.
KRINNER KR E 20 ground screw driver Z 1
Рис. 9. KRINNER KR E 20 ground screw driver Z 1.
KRINNER KR B 40 ground screw driver
Рис. 10. KRINNER KR B 40 ground screw driver.
Данный механизм предназначен для установки винтовых фундаментов KRINNER в землю (для тяжелых и супертяжелых типов грунта — класса V, VI и VII). Механизм для установки следует использовать на базе экскаватора с собственной массой от 1,5 до 3,0 тонн согласно требований собственного веса нагрузок опрокидывания — диаграммы экскаватора.
Требования к гидравлике:
KRINNER KR D 55 ground screw driver
Рис. 11. KRINNER KR D 55 ground screw driver.
Мощный KR D 55 подходит для средних и крупных проектов. Завинчивает винтовые фундаменты до 2,5 метров в длину без особых усилий. Устройство предназначено для использования только одним человеком. Максимальный крутящий момент 5000 Нм. KR D 55 в сочетании с прилагаемыми каретками изменяет длину до 3,00 м. Ширина машины составляет 1,20 м. Связанная каретка может быть наклонена в четырех направлениях и имеет угол наклона 20 °. Высота в рабочем положении составляет — 3,70 м. В походном положении (лежа) — 1,70 м.
Лидерная скважина – это предварительное бурение грунта для облегчения ввинчивания сваи. Для грунтов вечной мерзлоты этот процесс обязательный. Диаметр скважины при этом совпадает с диаметром трубы.
Для плотных грунтов (песчаники, глинистые и суглинистые почвы) бурение – процесс не обязательный. Это просто оптимальный вариант. Диаметр бура для свай 89, 108 мм – 60 мм. Выполняется на глубину меньшую заглубления сваи на 30-60 см.
Для мягких и сыпучих грунтов (торфяники, чернозем) предварительное бурение не нужно и вредно.
Нигде в СНиПах о таком процессе не говорится и немецкая технология компании KRINNER этого не предусматривает.
Также на сайте украинского производителя sentris.com.ua сказано:
Не нужно заливать бетон внутрь столба сваи, для внутренней антикоррозионной стойкости сваи, данная свая оцинкована как снаружи, так и внутри.
Сваи для вечной мерзлоты применяются всегда без бетона.
Создается такое впечатление, что говоря о бетонировании, производители пересказывают технологию буронабивных свай.
Заливка бетона в трубу 57 мм или 76 мм проблематична. Если это и делается, то жидкостью похожей на раствор или цементное молоко.
Производители говорят о возможности поставки винтовых свай длиной 11 метров. Заполнить такую трубу бетоном большая проблема. Глубинный вибратор с 11 метровым шлангом – это индивидуальный заказ и будет неоправданно по стоимости работ.
Также есть утверждения, что бетон препятствует коррозии, что весьма сомнительно. Изоляция внутренней полости сваи от доступа воды или воздуха не проблематична. Приваренный в заводских условиях оголовок сваи снимает проблему полностью. Наиболее простое объяснение – попытка производителей свай за счет бетона увеличить несущую нагрузку и уменьшить деформацию сваи в случае коррозии металла.
Есть технологии цементации грунта, в которых винтовая свая используется как шприц. Это является хорошим решением для макропористых грунтов.
Сваи — это еще только часть фундамента. Другая часть — ростверк, конструкция распределяющая нагрузку и служащая опорой сооружению.
Рис. 12. Ростверк на винтовых сваях.
Возможные варианты исполнения:
Железобетон — материал не для легких домов. Поэтому далее будут рассматриваться дерево и металл.
Самый экономичный и распространенный вариант — деревянный брус. Применения металла может потребовать сложный рельеф участка.
Бывают случаи, когда при строительстве причала длина сваи от оголовка до грунта значительна (например, если возле воды сильный уклон). В этом случае строители увеличивают жесткость конструкции «треугольниками». В таких случаях ростверк из металла предпочтительнее. Сварные соединения жестче и технологичнее.
Функция ростверка — равномерное распределение нагрузок на все сваи. Самый простой путь для достижения этой цели — выровнять концы свай в одной горизонтальной плоскости. Выкруивание свай для выравнивания категорически запрещено.
Обрезка свай — процесс, характерный для ручного монтажа. У компаний, использующих для завинчивания свай спецтехнику, для выравнивания свай используются лазерный уровень и нивелир, поэтому обрезка свай не требуется.
Если в качестве ростверка применяется металл – он просто приваривается к сваям. Для ростверка из бруса потребуются оголовки. Оголовок, по сути, — это пластина увеличивающая площадь контакта металла с деревом в которой есть технологические отверстия для крепления.
Оголовки могут быть съемными или приваренными к свае. Для деревянного ростверка важен одинаковый уровень именно плоскостей оголовков, на которые ляжет брус. В упоминавшейся ранее немецкой технологии аналог оголовка не надевается на трубу сваи, а вставляется в неё.
Сроки службы винтовых свай указывается производителями довольно условно, что вполне понятно. Этот параметр очень зависит от среды эксплуатации. Производитель указывает самый выгодный.
Ссылки на столетний опыт эксплуатации винтовых свай воспринимать всерьез не стоит. Сто лет назад была абсолютно другая технология производства – чугун и кованое железо. Сто лет они и простояли. О трубах в винтовых сваях тогда речи не было.
Рис. 13. Старая монолитная винтовая свая с примерным возрастом в 100 лет.
Эта фотография кочует по интернету, как образец современной халтурной работы. На самом деле, на фото раритет. Лет сто свая простояла. Видно, что труб в конструкции – нет. Это монолит.
Есть у рекламщиков и другой ход — вольность в расчетах сроков коррозии. Примерный рекламный текст (взят из реального источника):
время сплошной коррозии ствола сваи с толщиной стенки 4 мм для «грунта ненарушенной структуры»: 4 мм / 0.012 мм/год = 333, 3 года! Учитывая, что винтовая свая дополнительно обрабатывается антикоррозийным составом, срок ее службы увеличивается минимум на 50%. Итого срок службы фундамента на винтовых сваях составляет 333,3+50%= 500 лет.
Это расчет неверный, т.к.:
Опробованный срок эксплуатации российских винтовых свай в современном исполнении – лет 20. Опыт производителей не больше.
Внедрение любого изобретения не основывается на практике. Её заменяют расчеты и накопленный опыт. Именно с этих позиций говорится о столетнем сроке эксплуатации винтовых свай.
Необходимость этого этапа вызвана только эстетическими соображениями. Нормативной документации о такой работе нет. Есть пожелания заказчика и есть здравый смысл. В районах вечной мерзлоты сохранение воздушного зазора между зданием и грунтом – одно из решений проблемы устойчивости. Грунт не должен оттаивать.
Традиционно в российском малоэтажном строительстве оголовки свай возвышаются над поверхностью грунта сантиметров на 60. Отчасти это связано с высотой снежного покрова.
Цокольное пространство при строительстве на винтовых сваях утеплять не стоит. Достаточно утеплить вводные трубы воды и канализации. Готовое решение — «скорлупа» с подогревающим проводом. Важно понимать, что полностью перекрывать зазор над грунтом нельзя. Это компенсатор зимнего пучения.
Встречаются интересные строительные решения, когда зазор перекрывается практически полностью. Одно из них – эластичный материал, согнутый в форме буквы «L». Вертикальная часть крепится к обвязке, горизонтальная свободно лежит на земле под домом. Вполне подойдет нетолстая списанная транспортерная лента.
Для устройства обшивки очень удобно использовать цокольный сайдинг. Недостаток этого материала – высокая цена.
Рис. 14. Схема обшивки фундамента дома цокольным сайдингом. Фото с сайта moifundament.ru.
На винтовых сваях можно построить любое малоэтажное здание. Для европейской части России это, скорее всего, и самое экономное решение. При строительстве домов из SIP-панелей на таком фундаменте есть определенные преимущества:
sipoved.ru
Винтовые сваи используются во время строительства малоэтажных зданий на любых типах грунтов по физико-механическим свойствам и во всех климатических зонах. Наконечники для винтовых свай служат для облегчения погружения сваи в землю вручную или буровыми машинами и для увеличения несущей способности свайного фундамента. Наконечник может иметь различные формы в зависимости от характеристик грунтов, лопасти могут быть сварными или литыми, конкретные характеристики оборудования следует выбирать с учетом архитектурных особенностей строения и места его расположения.
Во время изготовления наконечников используются только качественные конструкционные углеродистые стали ГОСТ 1050-88, для особо важных ответственных элементов применяются легированные или низколегированные стали, по желанию заказчика может выполняться дополнительная термическая обработка для придания металлу повышенных характеристик прочности и устойчивости к окислительным процессам.
На фото — типы наконечников для винтовых свай
В зависимости от используемых технологий изготовления оборудования существует три основных типа наконечников:
На фото — сварной наконечник для винтовой сваи
На фото — литой наконечник для винтовых свай
От правильности выбора наконечника зависит устойчивость фундамента и время его эксплуатации. На критерии выбора влияет общий вес здания и физические характеристики грунтов.
По типу заострения наконечника могут быть в виде конуса, с симметричным срезом или с косым срезом. Заострение наконечника должно учитываться во время выбора конкретной сваи под строительство зданий и сооружений. Неправильный подбор наконечников может привести к нарушению несущих характеристик фундамента.
На видео — Сваигост о литых наконечниках для винтовых свай
Для скалистого грунта необходимо использовать наконечники для винтовых свай с двойными лопастями из легированных или низколегированных сталей, желательно литые, с симметрично заостренным конусом.
Конкретный диаметр рассчитывается архитекторами, во внимание принимается максимальное количество факторов архитектурных особенностей строения, физические характеристики грунтов и наибольшая глубина промерзания грунтов.
www.svaisnab.ru