Строительство Севастополь

Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников

 

Винтовые сваи: характеристики, достоинства и недостатки. Винтовые сваи это


плюсы и минусы. Советы по выбору и сфере применения

винтовые сваи плюсы и минусы

Винтовые сваи – это стальные трубы, заканчивающиеся лопастью и заостренным наконечником. Их подобно винтам вкручивают в грунт.

Важной частью сваи является именно наконечник, так как он выполняет сразу несколько функций:

  • является опорной частью сваи;
  • переносит нагрузку на грунт;
  • препятствует вытеснению сваи из промерзшего грунта во время зимнего пучения.

С проблемой из последнего пункта чаще всего сталкиваются при строительстве легких деревянных конструкций, применяя сваи небольшой длины. Единственной возможностью избежать встречи с вспученными грунтами является заглубление фундамента дома ниже линии промерзания в регионе строительства.

Где применяют винтовые сваи?

Быстровозводимые недорогие основания для легких каркасных построек – вот где используются винтовые сваи, плюсы и минусы которых рассмотрим чуть ниже, а пока разберемся с их типоразмерами.

Под какой дом какие сваи?

Для индивидуального строительства чаще всего используют следующие типы свай: СВ89х250, СВ108х300, СВ133х350. Расшифровывается эта аббревиатура, как свая винтовая с диаметром ствола 89 (108, 133) и с диаметром винтовой лопасти 250 (300, 350).Чем меньше радиус трубы, тем меньшие нагрузки можно доверять ей. Если речь идет о легких ограждениях и мелких садовых постройках, то подойдет 76-миллиметровая свая; о верандах, беседках и кирпичных заборных столбах – 89 мм; о небольших каркасных или бревенчатых домах – 108 мм. Ну и, наконец, если запланирована постройка просторного деревянного дома или даже из пеноблока, то для такого случая нужны сваи с диаметром ствола не меньше 133 мм.

винтовые сваи отзывы отрицательные

Как и все строительные материалы, имеют винтовые сваи отзывы отрицательные, но они продиктованы больше не непригодностью или ненадежностью такого вида фундамента, а неправильным применением. Любое строительство требует профессионального взгляда и как минимум консультации, а как максимум - точного детального расчета всех конструкций и нагрузок.

Винтовые сваи: плюсы и минусы

Возведение фундамента на винтовых сваях имеет много преимуществ, таких как:

  • их быстро и легко монтировать, так как они не требуют предварительного бурения и бетонирования;
  • заниматься ввинчиванием свай можно круглогодично;
  • для них абсолютно не страшен сложный рельеф, насыпные грунты;
  • они выпускаются серийно на заводах, а значит, их стоимость намного ниже, чем у традиционных видов фундамента;
  • их можно многократно вкручивать и выкручивать;
  • они обладают хорошей устойчивостью к зимним грунтовым пучениям.

винтовые сваи минусы

Рассматривая винтовые сваи, плюсы и минусы этих конструкций, нельзя не упомянуть о том, что из года в год они становятся все более популярными. А иногда бывают такие ситуации, что без них и вовсе не обойтись.

В противовес всему, что сказано про винтовые сваи, минусы рассмотрим, которые они имеют по сравнению со своими бетонными "братьями": они имеют меньший срок службы из-за подверженности коррозии во влажной среде грунта, особенно если их производитель использует некачественные материалы и методы обработки.

Вообще, срок эксплуатации свай зависит от многих параметров, которые должны соблюдаться: от толщины и марки стали, от того, насколько профессионально выполнен шов, соединяющий ствол с лопастью, от качества антикоррозийных покрытий и от минерального состава грунтов. Если есть желание приобрести качественные изделия, то необходимо требовать все паспорта, сертификаты и документы, подтверждающие проведение и результаты всех надлежащих испытаний.

В зависимости от того, как эксплуатировать винтовые сваи, плюсы и минусы могут проявиться в большей или меньшей степени. Например, если сваю использовать как способ заземления, то она скорее разрушится и заржавеет, потому то в случае обрыва нулевого проводника ток потечет непосредственно через тело конструкции. Могут получить винтовые сваи отзывы отрицательные в том случае, если дом построен в радиусе 50 метров от электростанции или вышек сотовой связи. В такой местности в грунтах наблюдается явление, именуемое блуждающим током, который ускоряет электрохимическую коррозию.

Типы винтовых свай

В зависимости от того, какие используются винтовые сваи, плюсы и минусы, отзывы о них могут разниться. Существует их 2 разновидности: со сварным наконечником и с литым (в этом случае свая представляет собой цельную конструкцию). Второй вариант дороже, но надежней, ведь сварной шов является самым уязвимым местом изделия.

Практически все отрицательные отзывы относятся именно к сварным сваям, потому что они, как правило, изготавливаются в кустарных условиях с несоблюдением стандартов и ГОСТов.

винтовые сваи плюсы и минусы отзывы

Как правильно выбрать сваи?

Использовать сварные можно в том случае, если нужно соорудить незначительные конструкции вроде ограждений и хозяйственных построек. В остальных случаях следует отдавать предпочтение литым, выполненным из оцинкованной трубы. Антикоррозийная обработка лопасти не решит проблемы, потому что во время ввинчивания трение настолько высоко, что все покрытия легко стираются.

Чтобы не разочароваться в винтовых сваях, приобретать их следует только у проверенных поставщиков, в качестве товара которых вы уверены.

fb.ru

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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?

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.

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.

Вам будет интересно

srbu.ru

Винтовые сваи - область применения и особенности

В последнее время рынок буквально пестрит предложениями о строительстве домов на основе свай винтового типа. Но многие не понимают, что это такое, а зачем нужно и преимущества такого основания.

Винтовые сваи. Применение.

Вообще, основания на сваях применяются в условиях слабого и неустойчивого грунта. Для того чтобы фундамент был устойчив, используют специальные столбы (сваи) из железобетонного материала, их вкапывают в грунт на такую глубину, на которой грунт имеет характеристики прочного основания. Иногда глубина установки может превышать 20 метров – это целиком зависит от грунта.

Но возведение такого фундамента может оказаться весьма затратным для домов индивидуального пользования также невыгодными станут такие основания на заболоченных и обводненных территориях. При этом качество и срок службы такого фундамента будет целиком зависеть от добросовестности строителя и изменений гидрогеологического характера. Именно в таких ситуациях оправданно применение винтовых свай.

Винтовые сваи Внешний вид

  1. Столб, он же ствол. Обычно имеет вид трубы из стали, диаметр которой не может быть меньше 57 мм и не должен превышать 325 мм. Длина сваи может достигать от 1,5 м – 11. В нижней части трубы имеется лопасть, а наверху оголовок из стали, он применяется при использовании ростверки. Именно на оголовке располагается надземный сектор здания.
  2. Диаметр лопастей варьируется от 250 мм до 800 мм. Её размер напрямую зависит от характеристик грунт и предполагаемой массы здания.

Увеличенная площадь опоры и большое сопротивление грунта, который в процессе закрутки уплотняется между лопастями — все это повышает устойчивость винтовой сваи к большим нагрузкам. При этом нагрузка, подаваемая на саму почву минимально, воздействует на неё, ровно с той силой, которую она в состоянии выдержать. Для предотвращения окислительных процессов, в том числе в целях преодоления ржавчины – трубу засыпают смесью из песка и бетона. Все параметры винтовых свай подробно и внимательно рассчитываются специалистом, ведь малейший просчет может повлечь негативные последствия вплоть до обрушения возведённого здания.

Механизм установки свай винтового типа находится в зависимости от их параметров. Если они устанавливаются для строительства одноэтажного здания или домов каркасного, сборного типа то их можно ввинчивать вручную. Для этого используется специальный ручной бур. Для погружения опор среднего класса иногда используют гидровращатель, а винтовые сваи большой длины устанавливаются с использованием специальных технических средств.

Вообще, технология использования винтовых свай для укрепления сооружений используется уже далеко не первый год. Например, они применяются для укрепления сооружений с малой опорной площадью, подвергающиеся воздействию порывов ветра и многих других, один из ярких примеров – билборд.

Часто винтовые сваи с увеличенной площадью лопастей находят применение в строительстве зданий специального назначения, а также в некоторых видах грунтов. Например, при помощи винтовых свай строятся пирсы, мосты и вахтовые поселки.

Преимущества винтовых свай

Плюсы:

  • Широкий спектр применения стальных свай на грунтах любого вида, кроме скального и крупнообломочного.
  • Минимально воздействует на грунт, поэтому может использоваться на слабых и неустойчивых грунтах.
  • Высокая сейсмоустойчивость.
  • Вероятность применения свайных опор без нарушения целостности грунта, т. е. на его поверхности – это позволяет сохранить гумус (плодородный слой почвы) и зеленые насаждения.
  • Винтовые сваи не ограничивают рамками времен года и климатическими условиями.
  • Есть возможность установки винтовых свай без привлечения тяжеловесной строительной техники, что облегчает строительство пионерных баз и пристроек к уже построенным зданиям.
  • Многократность применения свай.
  • Есть возможность при помощи изменений параметров конструкции увеличивать максимально допустимую нагрузку на опоры.
  • Долгий срок использования.
  • Такую сваю можно изготовить в мастерских полевого типа.
  • Обстраивать надземную часть здания можно сразу же после установки конструкции винтовых свай.
  • В сравнении с другими видами опор (буронабивные, забивные), винтовые намного экономичней по времени установки и материальным затратам.

Именно допустимость использования винтовых свай при строительстве одного-двухэтажного дома в условиях сельской или другой зеленой местности стало катализатором популярности этого вида опор.

Винтовые сваи. Минусы

Основным и практически единственным минусом является материал изделия. Однако этот недостаток может повлиять на эксплуатацию опор только в одном случае – если был выбран некачественный товар.

На что следует обратить внимание выбирая винтовые сваи:

  1. Труба должна быть новой, а толщина соответствовать установленному ГОСТу.
  2. Наличие сварочных швов указывает на плохое качество товара и брак – в дальнейшем может пострадать вся возведенная конструкция.
  3. При диаметре сваи в 108 мм толщина лопасти должна составлять 5 мм. Максимальный размер не может превышать 300 мм.
  4. Следует проверить качество сварочных швов. Если они некачественные, то при вкручивании лопасть может сломаться.

Изделие должно пройти пескоструйную обработку, в противном случае металл из которого сделана труба подвергнется коррозии.

Винтовые сваи - область применения и особенности.

home-and-garden.livejournal.com

особенности конструкции, монтаж, плюсы и минусы

За последние годы в малоэтажном строительстве стали использовать фундамент на винтовых сваях. Различные виды винтовых свай отлично себя показали, и сегодня их используют очень часто. Эта конструкция отличается высокой надежностью, отличными характеристиками. И это не все преимущества таких оснований.

В строительстве промышленных объектов эта технология применяется еще с 19 века. В индивидуальном строительстве применять сваи стали лишь около 15-20 лет назад. Многие до сих пор настороженно относятся к опорам этого типа. Многих людей волнует срок службы такого основания, надежность системы, а еще возможности по отделке.

Когда актуальны такие основания

Если строительная площадка отличается высоким уровнем грунтовых вод, если в зимнее время почва начинает пучиниться, тогда свайный фундамент это то, что нужно. В холодное время почвы могут подниматься. Если же усилие на опоры ниже, чем сила подъема почвы, тогда основание еще поднимется. Весной этот грунт осядет, что приводит к проседанию здания. Эти процессы редко проходят относительно равномерно, поэтому могут образовываться трещины. Стоит учесть, что монтаж основания ниже уровня промерзания грунтов не защитит здание от пучения грунтов.

Варианты свай

Варианты свай

Решить эту проблему можно лишь при помощи свайной технологии. Сегодня существуют разные сваи. Их применяют на участках, где грунт не обладает плотностью, на торфяных площадках, а еще там, где грунт промерзает достаточно глубоко.

Что такое винтовая опора

Это труба, чаще стальная. Она с одной стороны оснащается острым наконечником и лопастью в форме спирали. Это такой большой саморез для грунта. Эта лопасть позволяет значительно снизить давление на грунт, а также позволяет исключить выдергивание сваи в период пучения почвы. Так, шнек или же винтовой наконечник – это основной элемент, которым и определяется надежность таких оснований.

При строительстве малоэтажных частных домов применяют сваи размером 108 мм/300 мм, где первая цифра — это диаметр ствола, а вторая – размер лопасти. Такая металлическая опора может иметь несущую способность от 2 до 9 тонн при условиях подходящего грунта.

Нужно сказать, что фундамент с применением такой технологии отлично удерживается в любом грунте и очень эффективно оберегает постройку от малейших деформаций. Особое расположение и конструкция лопасти позволяет этой опоре очень активно выдерживать различные процессы.

Винтовая опора

Винтовая опора

Лопасть работает так, что при монтаже почва не рыхлится, а еще более уплотняется. В конце монтажа основания происходит скрепление посредством древесины либо бетона. Популярность этой технологии оправдана. Уже многие смогли оценить все преимущества такого фундамента. А под разный грунт существует своя опора.

Какие бывают сваи

Различают несколько видов этих изделий. Это:

  • литые изделия;
  • сварные сваи.

Сварная опора — это труба диаметром от 57 до 325 мм или более. С одной стороны – острый конус и лопасть. Сталь имеет свойство коррозировать, поэтому изделие покрыто защитными составами. Непосредственно лопасть и сам конус производятся при помощи резки с применением плазменной технологии. Эти детали отличаются точностью изготовления и качеством обработки. Есть и более крупные опоры. Их используют преимущественно на промышленных объектах. Для частного строительства популярен размер 108 мм.

В свою очередь классификация винтовых свай предусматривает несколько типов сварных изделий:

  1. Для устройства фундамента на каменистых почвах – обеспечивает отличное сцепление с почвой.
  2. В малоэтажных частных домах открытого типа – это базовая деталь с круглыми лопастями под обыкновенный тип грунта.
  3. Для небольших строений с закрытым наконечником. Здесь лопасти более крупных размеров. Предназначены под любые грунты.
Сваи винтовые

Сваи винтовые

Литое изделие используют в стандартном размере — 108 мм. Данная опора имеет значительную степень прочности. Цены на такие опоры значительно выше, чем на сварные, однако эти разновидности винтовых свай имеют множество достоинств. Это необыкновенная прочность, опоры изготовлены из стали, более надежны.

Литые изделия тоже делятся на типы:

  • для монтажа на талых почвах или же обводненных;
  • для почв в состоянии вечной мерзлоты;
  • для частного малоэтажного строительства.

Что лучше: литая либо сварная опора?

Сварные основания препятствуют опрокидыванию или же выдергиванию основания. Они применимы для тех построек, где основание испытывает особенно значительные нагрузки по горизонтали.

Литые опоры предназначены для тех же целей, что и сварные. Однако, литая деталь выдерживает значительно больше нагрузки. Их применяют на наиболее ответственных объектах. Эта конструкция выполнена с максимальной точностью, что увеличивает надежность и эффективность изделия. В то время как сварная опора не подходит для сложных почв, литое изделие не боится ни камней, ни мусора. Ничто не способно повредить литую лопасть и наконечник.

Монтаж свай

Монтаж свай

Так, сравнение винтовых свай показывает, что оба вида одинаково хороши. В случае со строительством коттеджных домов можно применять и тот и другой вид. Но если необходимо соорудить нечто серьезное, инженерное – тогда стоит отдать предпочтение литой свае. Возможно, при монтаже фундамента на литых опорах и потребуется приложить большее усилие, но это не недостаток, а, скорее, плюс.

Плюсы и минусы

Среди плюсов можно выделить высокую скорость монтажа и возведения базовой части постройки. Такое основание максимально устойчиво к различным зимним движениям почв. Такие системы можно смело применять даже на самых сложных рельефах и даже на насыпном грунте. Сваи изготавливают на заводе в промышленных масштабах, так что фундамент на них обойдется не слишком дорого. Работы по укладке такой системы можно полностью выполнить за пару дней.

В отличие от довольно популярных ленточных основ, эти основания можно любое время модернизировать, например, для создания пристройки. Винтовые сваи это — отличная вентиляция подпольного пространства. С ленточной конструкцией это исключается. Такой тип системы предоставляет удобный доступ снаружи, что облегчает ремонт и обслуживание. Монтаж можно производить даже зимой – сваю очень легко вкрутить.

Также кроме достоинств есть и недостатки. Это более низкий, в сравнении с бетонными опорами, ресурс. Это можно объяснить повышенным воздействием коррозии во влажных почвах. Еще срок службы сильно зависит от марок сплава и толщины трубы. Качество сварных швов имеет высокое влияние на общий ресурс.

Сваи оправданы лишь при наличии у производителя документации, которая может подтвердить качество продукции. Это могут быть различные сертификаты, паспорта, акты испытаний. Кроме этого, к недостаткам можно отнести возможное уменьшение срока эксплуатации из-за неправильного использования изделия. Так, нельзя применять изделия в качестве заземления. Если через эту стальную трубу пойдет электричество, тогда это усилит коррозию. Первым делом повредятся сварные швы.

В целом, ресурса должно хватить надолго. Одно из старейших сооружений – причал, был создан на основе такой же технологии. Он стоял более 150 лет. Его демонтировали из-за того, что упал уровень воды.

Но, если соблюдать технологию и все правила использования, такие основания являются одними из лучших и долговечных для коттеджа, дачи или частного небольшого дома.

Монтажные работы

Работа по монтажу предполагает наличие специальной техники. Однако, можно обойтись и без нее. Также перед началом работ нужно выполнить токосъему и разметку. Далее, все работы сводятся к вкручиванию этих изделий в грунт. Затем металлические трубы обрезаются под необходимый уровень. Далее – остается только забетонировать стволы и установить ростверк или оголовки.

Если диаметр детали составляет до 300 мм, а длина ее не более 3 метров, то ее вполне реально установить вручную. Для этого нужно провести расчистку площадки. Чтобы работать вручную, для начала следует организовать лунки под размер диаметра ствола в полметра глубиной. Большая глубина не требуется.

Для установки стандартной детали потребуется два человека и лом или кусок арматуры. Вначале нужно вставить лом в отверстие в верхней части. Затем, следует проверить уровень, чтобы изделие стояло вертикально ровно. И теперь осталось только вкрутить деталь по часовой стрелке.

Эта технология предусматривает много труда, но и изделия должно быть высококачественные. Плохо сваренная опора не сможет быть установлена максимально точно. Также не стоит завинчивать опоры на одну глубину.

После установки следует обрезать детали по уровню и залить их бетоном. Это позволит увеличить прочность и надежность, а еще защитить от коррозии полость ствола. Для труб со стенкой в 4 мм выполнять бетонирование очень рекомендуется.

nafundamente.ru

понятие и особенности применения конструкции

  • Монтаж фундамента
    • Выбор типа
    • Из блоков
    • Ленточный
    • Плитный
    • Свайный
    • Столбчатый
  • Устройство
    • Армирование
    • Гидроизоляция
    • После установки
    • Ремонт
    • Смеси и материалы
    • Устройство
    • Устройство опалубки
    • Утепление
  • Цоколь
    • Какой выбрать
    • Отделка
    • Устройство
  • Сваи
    • Виды
    • Инструмент
    • Работы
    • Устройство
  • Расчет

Поиск

Портал о фундаментах Портал о фундаментахФундаменты от А до Я.
  • Монтаж фундамента
    • ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый

      Фундамент под металлообрабатывающий станок

      фундамент лента

      Устройство фундамента из блоков ФБС

      Установка опалубки

      Заливка фундамента под дом

      вухэтажного загородного дома с мансардой

      Характеристики ленточного фундамента

  • Устройство
    • ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтеплениеУстранение трещин в стенах фундамента

      Устранение трещин в стенах фундамента

      Опалубка для ростверка

      Как армировать ростверк

      Арматура траншея

      Необходимость устройства опалубки

      гидроизоляция цоколя

      Как сделать гидроизоляцию цоколя

  • Цоколь
    • ВсеКакой выбратьОтделкаУстройствоискусственный материал

      Отделка фундамента камнем

      Выбор цокольной плитки для фасада

      Выбор цокольной плитки для фасада

      Что такое цоколь

      Что такое цоколь

      Закрыть свайный фундамент

      Как закрыть винтовые сваи

  • Сваи
    • ВсеВидыИнструментРаботыУстройствоиспытания свай

      Динамические и статические испытания свай

      Использование железобетонных свай

      Использование железобетонных свай

      винт свая

      Изготовление винтовых свай своими руками

fundamentaya.ru

Cвайно винтовой фундамент своими руками фото, видео

Для каждого проекта частного дома, даже типового, требуется сделать расчет своего типа фундамента. Это важно с нескольких точек зрения: во-первых, надежность конструкции основания должна соответствовать весу здания и характеристикам стройматериалов. Во-вторых, затраты на возведение фундамента очень часто превышают 30% общей строительной сметы дома, поэтому имеет смысл не строить самое прочное основание, а выбрать тот тип, который оптимально подойдет для конкретного проекта по всем параметрам, в том числе и экономическим. В-третьих, очень часто дом планируется строить без подвальных и цокольных помещений, и возводить для такого здания монолитный или ленточный фундамент просто нерационально – вполне достаточно использовать свайно винтовой фундамент своими руками.

Разновидности свайно-винтовых фундаментовРазновидности свайно-винтовых фундаментов

 

 

Параметры свайно-винтовых фундаментов

В индивидуальном и промышленном строительстве наиболее востребованные варианты фундаментов – это ленточный, свайный и плитный.

Свайное основание самое экономически выгодное, к тому же, его можно обустраивать на любых грунтах, в том числе на слабых, пучинистых, болотистых, и даже в вечной мерзлоте. Фундаменты на сваях имеют свою классификацию по типам свай:

  1. Сваи буронабивные – их производят на основе железобетона;
  2. Забивные опоры – их вбивают в грунт пир помощи спецтехники;
  3. Сваи металлические винтовые – такие опоры вкручивают (ввинчивают) в грунт вручную, при помощи электрических механизмов и оборудования, или с применением спецтехники.

Сваи забивной конструкции используются все реже, так как метод вредит густозаселенным районам, передавая вибрации от ударов стоящим рядом домам и сооружениям. В индивидуальном строительстве жилья забивные сваи применять просто неэкономно – аренда оборудования стоит очень дорого.

Как устроена винтовая сваяКак устроена винтовая свая

 

Поэтому на грунтах со свойствами, указанными выше, часто применяют монтаж свайно винтового фундамента, иногда –сваи буронабивные, устанавливающиеся непосредственно в скважине армированием и заливкой полости трубы, которая служит основой. Самодельный свайно винтовой фундамент возвести намного легче и быстрее.

Стальная винтовая свая – это полый цилиндр со спиралевидными лопатками на нижнем торце. Толщина стенок трубы ≈ 4-10 мм, хотя в СП 24.13330.2011, регламентирующем параметры свайных оснований, толщина стенок винтовых свай вообще не оговаривается. Рекомендуемый диаметр используется, исходя из строительной практики. Спиральные лопасти при вращении (ввинчивании) сваи заглубляются в почву и закрепляются в ней. Широкие поверхности лопастей предотвращают расшатывание и выдергивание сваи из грунта, а значит, и сдвиги здания при сезонных подвижках почвы.

Внешний вид сваи и расположение в грунтеВнешний вид сваи и расположение в грунте

 

Ручное вкручивание сваи предполагает работу нескольких человек, так как сваю нужно ввинчивать под давлением. Чтобы облегчить труд строителей, используются рычажные приспособления или насадки на электродрель. Шаг спирали определяет не только величину прикладываемых усилий, но и силу сцепления сваи с грунтом. Стандартный диаметр свай — Ø 90-140 мм. Сваи большего диаметра нужно заказывать на заводе. Существует два варианта наконечников: сварной и литой.

 

Свайная опора с литым наконечником — это цельнометаллическая конструкция высокой прочности. Из-за использования опок сложной конфигурации изделия стоят дороже, но дольше эксплуатируется и обладают более высокой надежностью. Самостоятельный монтаж свайно винтового фундамента с использованием литых свай ничем не отличается от установки сварных опор, кроме стоимости изделий.

Свайная труба с литым наконечникомСвайная труба с литым наконечником

 

Свайная опора со сварным наконечником имеет заостренный торец — на него электросваркой привариваются лопасти. Газосварку использовать запрещено категорически, так как швы «отпускаются» и становятся мягкими, что неизбежно приведет в деформации или отрыву лопастей. Диаметр стальной трубы при самостоятельном изготовлении сваи выбирается произвольно, как и ширина и шаг лопастей. Лопасти могут быть одинарными или двойными. Сваи с одинарным винтом стоят дешевле, но двойная более эффективно предотвращает перекос опоры, и делает конструкцию фундамента максимально надежной.

Одинарные и двойные лопастиОдинарные и двойные лопасти

 

Использование винтовых фундаментов

Первое, что нужно сделать перед тем, как обустроить свайно винтовой фундамент под дом – исследовать строительную площадку на предмет соответствия свойств почвы характеристикам основы. Самостоятельная установка свайно винтового фундамента рекомендуется на таких почвах:

  1. Насыпной, супесчаный, пучинистый или болотистый грунт;
  2. Близкое к поверхности залегание грунтовых или подземных вод;
  3. Заболоченный участок;
  4. Фундамент в воде;
  5. Неровный рельеф или участок с большим уклоном.
Фундамент на наклонной площадкеФундамент на наклонной площадке

 

Проведя исследования и расчет параметров грунта, выбирают тип строительных работ. Это следующие варианты:

  1. Малоэтажный частный дом, например, из бревна, бруса или на основе каркаса;
  2. Облегченные хозяйственные постройки типа гаража, сарая, павильона, мастерской, и т.д.;
  3. Усиление сложных участков на площадке;
  4. Установка опор под ЛЭП;
  5. Монтаж свай под уличные фонари и другие хозяйственные приспособления.

Характеристики свайно-винтовой основы

Винтовые стальные сваи, как и любое строительное оборудование, имеют и преимущества, и отрицательные стороны. Самодельный свайно винтовой фундамент плюсы имеет следующие:

  1. Высокая общая прочность фундамента и прочность отдельных стальных свай;
  2. Длительный (150-200 лет) срок эксплуатации;
  3. Дешевизна свай (особенно сварных) по сравнению с другими типами фундаментов и стройматериалов;
  4. Простой и быстрый монтаж опор и ростверка;
  5. Монтаж на участках со сложным рельефом местности, на слабых, болотистых и осадочных грунтах;
  6. Винтовые сваи можно использовать несколько раз для разных конструкций.
Насадка на дрель для ввинчивания свайНасадка на дрель для ввинчивания свай

 

 

Быстрый монтаж свай обеспечивается следующими факторами:

  1. Не нужны подготовительные земляные работы – выравнивание участка, рытье котлована или траншеи;
  2. Не нужно арендовать строительную спецтехнику;
  3. Все работы можно сделать самостоятельно, особенно, если раньше вы хотя бы устанавливали обычные столбы;
  4. Время готовности сваи к нагрузке – сразу. Не нужно ожидать 28 суток до затвердевания бетона, потому что раствор не используется.

Есть и минусы свайно винтового фундамента:

  1. Защита от коррозии металла – особенно это касается нижней части сваи, находящейся в земле;
  2. Несущая способность опор ограничена диаметром сваи и толщиной стенок трубы;
  3. Нельзя устанавливать опору рядом со стенами других построек;
  4. Нельзя сделать подвал.

Защита от коррозии простая – нужно покрыть металлическую поверхность составами, препятствующими проникновению влаги. Дома небольшого веса создают маленькую нагрузку, поэтому второй параметр не играет особой роли.

Проржавевшая некрашеная сваяПроржавевшая некрашеная свая

 

Что необходимо для расчета параметров винтовых свай и основания

В расчет входит определение сечения и длины трубы, а также расчет расстояния между сваями. Свойства грунта выясняются проведением геологических и геодезических исследований. Также можно просто вырыть яму 0,5 м глубиной, и в разрезе изучить слои грунта. При прочном грунте можно заглублять сваи на 2-2,5 метра. При слабом грунте глубина вкручивания должна быть не меньше 4 метров.

Индивидуальные застройщики пользуются изделиями Ø 108 мм. Следующий расчет – расстояние между трубами, зависящее от количества опор и от нагрузки, прилагаемой к основанию. Чтобы сделать расчет нагрузок, нужно знать параметры стройматериалов, размеры дома и размеры опор. Нагрузка от дома вычисляется, опираясь на такие данные:

  1. Вес перегородок, перекрытий и пола;
  2. Масса стен с отделочными слоями;
  3. Вес крыши и покрытия кровли;
  4. Вес слоя снега на крыше – среднегодовое значение;
  5. Масса мебели и бытовой техники.

Вычислить данные проще всего умножением объема предмета на плотность материала исследуемого объекта. Чтобы был запас по прочности, площади окон и дверей не вычитают, а результат умножают на 30.

Данные для расчета винтовых свайДанные для расчета винтовых свай

 

Ввинчивание сваи спецтехникой

Работы проводятся оборудованием, которое смонтировано на автомобильном шасси. Автомобиль фиксируется на месте ввинчивания сваи аутригерами. После того, как установленная свая проверена на прочность и вертикальность монтажа, спецтехника переезжает на следующий участок. Этот механизированный метод намного быстрее ручного вкручивания.

Ввинчивание сваи вручную

Строительство свайно-винтового фундамента предполагает применение собственных физических усилий и таких инструментов, как:

  1. Шанцевый инструмент;
  2. Уровень, рулетка и болгарка;
  3. Лом и рычаги из труб Ø 40-50 мм;
  4. Молоток или кувалда;
  5. Ручной бур;
Вкручивание свай спецтехникойВкручивание свай спецтехникой

 

Винтовая конструкция требует обустройства металлического или железобетонного ростверка. Кроме этих надежных стройматериалов, сваи можно обвязывать:

  1. При помощи деревянного бруса или клееных досок;
  2. Стальными швеллерами, конструкцией из двутавров или уголков;
  3. Для брусового или бревенчатого дома обвязка свайно винтового фундамента может делаться из первого ряда стен.

Ростверк нужен для того, чтобы нагрузка на сваи распределялась более равномерно. Свайная обвязка поможет зданию не потерять устойчивость, если одна или несколько свай деформируются или наклонятся.

Ростверк для свайРостверк для свай

 

Рекомендации к установке винтовых свай

  1. Трубная винтовая свая не войдет в грунт абсолютно вертикально – ее нужно постоянно выравнивать, поэтому для ручного ввинчивания сваи потребуется не менее трех человек: один будет проверять уровнем вертикальность положения опоры, а остальные двое будут вращать рычаги бура. Чтобы свая не смещалась постоянно, иногда используются специальные фиксирующие устройства;
  2. Если при вкручивании сваи попался твердый грунт, скала или другое твердое препятствие, то поступают так: при неглубоком (≥ 1 м) погружении сваи не на углах фундамента ее можно оставить в грунте, обрезав верх до нужной высоты. Если глубина погружения меньше метра, то сваю нужно сместить. По углам фундамента все сваи должны быть вкручены на расчетную глубину;
  3. На сваях связывается армокаркас из стержней Ø 12-18 мм с шагом между прутьями 20-30 см по периметру ростверка;
  4. В выступающей над грунтом части свай сверлят отверстия для закладных для продольных стержней арматуры;
  5. Последний этап ввинчивания свай – бетонирование их изнутри. Заливка трубы раствором бетона добавит фундаменту прочности и надежности. Имейте ввиду – заливать полости труб совсем не обязательно, если проведены правильные расчеты и сделан запас по прочности.

rfund.ru

Винтовые сваи — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)

Винтовые сваи — тип свай, заглубляемых в грунт методом завинчивания в сочетании с вдавливанием. Винтовые сваи состоят из ствола и лопасти (или лопастей). Изготавливаются из литых либо сварных стальных деталей.

История

Впервые такой фундамент был применён при строительстве маяка в Мэплин Сэндс[en] на обводнённых грунтах морского дна в устье реки Темзы в 1838 году. Автором идеи использования сваи в виде винта был ирландский инженер Александр Митчелл (1780—1868), который в 1848 году был избран членом Института гражданских инженеров[en] (ICE) и получил медаль Телфорда[en] за это изобретение.

В СССР в начале XX века инженер Владислав Дмоховский (1877—1952) проводил исследования в области свайных оснований (теория конических свай). Он доказал, что винтовые сваи имеют преимущество в применении перед забивными при необходимости устройства фундамента в условиях вечной мерзлоты или при работе со слабыми и обводнёнными грунтами.

Винтовые сваи широко используются для любых типов зданий и сооружений, что обусловлено высокой скоростью установки, отсутствием вибраций при погружении и возможностью проводить работы в зимнее время.

Находят широкое применение также винтовые сваи с увеличенной несущей способностью, а также двухлопастные винтовые сваи. Как показали исследования, оба типа этих винтовых свай обладают большими несущими способностями и способны выдерживать большие нагрузки на сжатие и выдергивание, что приводит также к уменьшению материалоёмкости, а значит, и к экономии на само́м фундаменте. Некоторые производители применяют при производстве винтовых свай толстостенную цельнотянутую трубу с толщиной стенки 6-10 мм (при стандартных 4—4,5 мм) и используют сталь марки 30ХМА. За счёт более высоких характеристик по прочности и деформируемости их применяют под более широкий перечень строений и сооружений по сравнению с аналогичными сваями, выполненными из обычной стали 3.

Применение

Расчёт при проектировании свайных фундаментов с применением винтовых свай выполняется по СП 24.13330.2011 Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» -Винтовые сваи.[1]

Установка производится при помощи гидравлических механизмов различных строительных машин, либо в отдельных случаях — вручную. Свая погружается в грунт наподобие шурупа, закручиваемого в дерево. При наличии твердых скальных пород или вечной мерзлоты — погружение осуществляется в лидерную скважину. Правильные методы установки имеют первостепенное значение для обеспечения расчетной несущей способности фундамента.

В целях снижения внутренней коррозии ствола сваи, а также для лучшего сопротивления винтовых свай изгибающим нагрузкам при большой длине ствола, в особенности в слабых грунтах, ствол винтовой сваи бетонируется. В случае большой длины сваи дополнительно армируются.

Для повышения несущей способности винтовых свай, в особенности в слабых грунтах, строители применяют также технологию инъекции раствора через ствол винтовой сваи. Данная технология позволяет увеличить жесткость и плотность околосвайного массива, что обеспечивает уменьшение нагрузки на винтовые сваи.

Винтовые сваи используются:

  • Для малоэтажного домостроения (основания на болотистых грунтах; строительство, ограниченное по времени)
  • В качестве фундаментов для ЛЭП и мачт
  • Для каркасных зданий и сооружений (ангары, склады)
  • Легкие сооружения (ограждения, рекламные щиты)
  • Гидротехнические сооружения на обводненных грунтах (причалы, мосты и т. п.)
  • Для укрепления откосов
  • В условиях реконструкции, где необходимо исключить вибрацию при заглублении в грунт (фундаменты для оборудования в существующих зданиях, строительство вблизи культурных и исторических памятников)
  • В качестве оснований для временных сооружений, с возможностью последующего демонтажа (торговые павильоны, сооружения аттракционов)
  • В качестве анкеров для оттяжек
  • Винтовыми сваями усиливают монолитный фундамент, при сложных просадочных или обводненных грунтах. (например: плита на винтовых сваях, лента на винтовых сваях)
  • В качестве фундамента промышленных теплиц
  • В качестве фундамента шумозащитных экранов
  • Все чаще в России применяют в качестве фундамента капитальных сооружений, исходя из успешного опыта североамериканских и других строителей

Классификация винтовых свай:

1. Широколопастные сваи представляют собой металлические конструкции, состоящие из ствола и одной или нескольких лопастей.

1.1. Однолопастная (1-й вариант).  Разработана советским конструктором Виктором Железковым. Устаревший тип, применяемый большинством производителей в России.

Рекомендуется к применению только под легкие конструкции и ненесущие стены домов.

Виды однолопастных винтовых свай классифицируются диаметром трубы:

  • 57 мм;
  • 76 мм;
  • 89 мм;
  • 102 мм;
  • 108 мм;
  • 133 мм;

1.2. Многолопастная с двумя и более лопастями (2-й вариант). С целью повышения несущей способности на сжатие и выдергивание минимум на 50% и улучшения работы на восприятие горизонтальных нагрузок, лопасть постоянной ширины располагается на стволе сваи.

Используется под ответственные узлы сооружений, несущие стены, заборы, пирсы, ангары, дома свыше 2-х этажей, под сооружения, строящиеся на склонах, а также при укреплении склонов.

2. Узколопастные сваи.

Многовитковая свая (3-й вариант) – ствол сваи и литой наконечник с винтовой лопастью. Соединение ствола с наконечником – сварное. 

Модификация для вечномерзлых грунтов (4-й вариант). Нижний обрез ствола сваи выполняется в виде прямой фаски или в виде зубцов. Винтовая лопасть, расположенная над нижним обрезом трубы и изготовленная из листового металла, приваривается непосредственно к стволу.

Количество витков лопасти для обоих типов – два и более.

Подходят для грунтов: вар. 3 - особо плотный, каменистый, техногенный, крупнообломочный; вар. 4 - как для грунтов, с сезонным промерзанием, так и для вечномерзлых грунтов

Область применения: легкие дома, флагштоки, заборы, модульные здания в районах вечной мерзлоты, горная местность.

Вариант 1, вариант 3, и вариант 4-й могут использоваться с литым наконечником.

Достоинства

  • Быстрая установка фундамента. Объект сдается на 15-30% быстрее, чем с бетонным фундаментом.
  • Возможность использовать на болотистых грунтах, грунтах с высоким уровнем подземных вод, просадочных грунтах.
  • Возможность полностью отказаться от земляных работ и не выравнивать участок.
  • Возможность проведения работ в непосредственной близости к подземным коммуникациям, деревьям или в условиях плотной городской застройки.
  • Винтовые сваи сразу после завинчивания готовы к восприятию полной проектной нагрузки.
  • Инженерные коммуникации можно проектировать параллельно со строительством дома.
  • Работы можно выполнять в любое время года.
  • Высокая ремонтопригодность.
  • Возможность повторного использования винтовых свай.
  • Отсутствие вибрации при заглублении.
  • Все работы, при необходимости, могут производиться вручную.

Недостатки

  • Подверженность коррозии.
  • Возможный низкий срок эксплуатации, в случае:
    • Некачественного или отсутствующего антикоррозийного покрытия.
    • Некачественного сварного шва.
    • Применения некачественной стали.
    • Повреждения сваи при установке.
    • Наличия блуждающих токов во влажном грунте, утечек электричества от окружающих объектов, использовании в качестве заземления (ускоряет ржавение)
  • Невозможность проверки повреждения установленной сваи.
  • Пол первого этажа здания требует дополнительного утепления.

См. также

Напишите отзыв о статье "Винтовые сваи"

Примечания

  1. ↑ СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» — Винтовые сваи.

Отрывок, характеризующий Винтовые сваи

Виконт оценил эту молчаливую похвалу и, благодарно улыбнувшись, стал продолжать; но в это время Анна Павловна, все поглядывавшая на страшного для нее молодого человека, заметила, что он что то слишком горячо и громко говорит с аббатом, и поспешила на помощь к опасному месту. Действительно, Пьеру удалось завязать с аббатом разговор о политическом равновесии, и аббат, видимо заинтересованный простодушной горячностью молодого человека, развивал перед ним свою любимую идею. Оба слишком оживленно и естественно слушали и говорили, и это то не понравилось Анне Павловне. – Средство – Европейское равновесие и droit des gens [международное право], – говорил аббат. – Стоит одному могущественному государству, как Россия, прославленному за варварство, стать бескорыстно во главе союза, имеющего целью равновесие Европы, – и она спасет мир! – Как же вы найдете такое равновесие? – начал было Пьер; но в это время подошла Анна Павловна и, строго взглянув на Пьера, спросила итальянца о том, как он переносит здешний климат. Лицо итальянца вдруг изменилось и приняло оскорбительно притворно сладкое выражение, которое, видимо, было привычно ему в разговоре с женщинами. – Я так очарован прелестями ума и образования общества, в особенности женского, в которое я имел счастье быть принят, что не успел еще подумать о климате, – сказал он. Не выпуская уже аббата и Пьера, Анна Павловна для удобства наблюдения присоединила их к общему кружку.

В это время в гостиную вошло новое лицо. Новое лицо это был молодой князь Андрей Болконский, муж маленькой княгини. Князь Болконский был небольшого роста, весьма красивый молодой человек с определенными и сухими чертами. Всё в его фигуре, начиная от усталого, скучающего взгляда до тихого мерного шага, представляло самую резкую противоположность с его маленькою, оживленною женой. Ему, видимо, все бывшие в гостиной не только были знакомы, но уж надоели ему так, что и смотреть на них и слушать их ему было очень скучно. Из всех же прискучивших ему лиц, лицо его хорошенькой жены, казалось, больше всех ему надоело. С гримасой, портившею его красивое лицо, он отвернулся от нее. Он поцеловал руку Анны Павловны и, щурясь, оглядел всё общество. – Vous vous enrolez pour la guerre, mon prince? [Вы собираетесь на войну, князь?] – сказала Анна Павловна. – Le general Koutouzoff, – сказал Болконский, ударяя на последнем слоге zoff , как француз, – a bien voulu de moi pour aide de camp… [Генералу Кутузову угодно меня к себе в адъютанты.] – Et Lise, votre femme? [А Лиза, ваша жена?] – Она поедет в деревню. – Как вам не грех лишать нас вашей прелестной жены? – Andre, [Андрей,] – сказала его жена, обращаясь к мужу тем же кокетливым тоном, каким она обращалась к посторонним, – какую историю нам рассказал виконт о m lle Жорж и Бонапарте! Князь Андрей зажмурился и отвернулся. Пьер, со времени входа князя Андрея в гостиную не спускавший с него радостных, дружелюбных глаз, подошел к нему и взял его за руку. Князь Андрей, не оглядываясь, морщил лицо в гримасу, выражавшую досаду на того, кто трогает его за руку, но, увидав улыбающееся лицо Пьера, улыбнулся неожиданно доброй и приятной улыбкой. – Вот как!… И ты в большом свете! – сказал он Пьеру. – Я знал, что вы будете, – отвечал Пьер. – Я приеду к вам ужинать, – прибавил он тихо, чтобы не мешать виконту, который продолжал свой рассказ. – Можно? – Нет, нельзя, – сказал князь Андрей смеясь, пожатием руки давая знать Пьеру, что этого не нужно спрашивать. Он что то хотел сказать еще, но в это время поднялся князь Василий с дочерью, и два молодых человека встали, чтобы дать им дорогу. – Вы меня извините, мой милый виконт, – сказал князь Василий французу, ласково притягивая его за рукав вниз к стулу, чтоб он не вставал. – Этот несчастный праздник у посланника лишает меня удовольствия и прерывает вас. Очень мне грустно покидать ваш восхитительный вечер, – сказал он Анне Павловне. Дочь его, княжна Элен, слегка придерживая складки платья, пошла между стульев, и улыбка сияла еще светлее на ее прекрасном лице. Пьер смотрел почти испуганными, восторженными глазами на эту красавицу, когда она проходила мимо него. – Очень хороша, – сказал князь Андрей. – Очень, – сказал Пьер. Проходя мимо, князь Василий схватил Пьера за руку и обратился к Анне Павловне. – Образуйте мне этого медведя, – сказал он. – Вот он месяц живет у меня, и в первый раз я его вижу в свете. Ничто так не нужно молодому человеку, как общество умных женщин.

Анна Павловна улыбнулась и обещалась заняться Пьером, который, она знала, приходился родня по отцу князю Василью. Пожилая дама, сидевшая прежде с ma tante, торопливо встала и догнала князя Василья в передней. С лица ее исчезла вся прежняя притворность интереса. Доброе, исплаканное лицо ее выражало только беспокойство и страх. – Что же вы мне скажете, князь, о моем Борисе? – сказала она, догоняя его в передней. (Она выговаривала имя Борис с особенным ударением на о ). – Я не могу оставаться дольше в Петербурге. Скажите, какие известия я могу привезти моему бедному мальчику? Несмотря на то, что князь Василий неохотно и почти неучтиво слушал пожилую даму и даже выказывал нетерпение, она ласково и трогательно улыбалась ему и, чтоб он не ушел, взяла его за руку. – Что вам стоит сказать слово государю, и он прямо будет переведен в гвардию, – просила она. – Поверьте, что я сделаю всё, что могу, княгиня, – отвечал князь Василий, – но мне трудно просить государя; я бы советовал вам обратиться к Румянцеву, через князя Голицына: это было бы умнее. Пожилая дама носила имя княгини Друбецкой, одной из лучших фамилий России, но она была бедна, давно вышла из света и утратила прежние связи. Она приехала теперь, чтобы выхлопотать определение в гвардию своему единственному сыну. Только затем, чтоб увидеть князя Василия, она назвалась и приехала на вечер к Анне Павловне, только затем она слушала историю виконта. Она испугалась слов князя Василия; когда то красивое лицо ее выразило озлобление, но это продолжалось только минуту. Она опять улыбнулась и крепче схватила за руку князя Василия. – Послушайте, князь, – сказала она, – я никогда не просила вас, никогда не буду просить, никогда не напоминала вам о дружбе моего отца к вам. Но теперь, я Богом заклинаю вас, сделайте это для моего сына, и я буду считать вас благодетелем, – торопливо прибавила она. – Нет, вы не сердитесь, а вы обещайте мне. Я просила Голицына, он отказал. Soyez le bon enfant que vous аvez ete, [Будьте добрым малым, как вы были,] – говорила она, стараясь улыбаться, тогда как в ее глазах были слезы. – Папа, мы опоздаем, – сказала, повернув свою красивую голову на античных плечах, княжна Элен, ожидавшая у двери. Но влияние в свете есть капитал, который надо беречь, чтоб он не исчез. Князь Василий знал это, и, раз сообразив, что ежели бы он стал просить за всех, кто его просит, то вскоре ему нельзя было бы просить за себя, он редко употреблял свое влияние. В деле княгини Друбецкой он почувствовал, однако, после ее нового призыва, что то вроде укора совести. Она напомнила ему правду: первыми шагами своими в службе он был обязан ее отцу. Кроме того, он видел по ее приемам, что она – одна из тех женщин, особенно матерей, которые, однажды взяв себе что нибудь в голову, не отстанут до тех пор, пока не исполнят их желания, а в противном случае готовы на ежедневные, ежеминутные приставания и даже на сцены. Это последнее соображение поколебало его.

wiki-org.ru