Как выбрать винтовые сваи для фундамента

Содержание

Как правильно выбрать винтовые сваи для фундамента


Александр Кузнецов

строитель с 10-летним стажем устройства фундаментов различной конструкции, большой поклонник свайно-винтовых оснований для зданий и сооружений различной специфики

«Качественные сваи будут служить полстолетия точно…»
Дискуссия о том, каким должен быть фундамент для индивидуального дома – явление не проходящее и, в принципе, нормальное. Да, монолитная плита или ленточная основа – конструкции надежные и долговечные. Однако, бетонные сооружения, обладая несомненными достоинствами имеют и весомые недостатки. Самые ключевые – долгосрочность возведения и дороговизна. Действительно зачем платить больше, если существуют альтернативные технологии, не уступающие по эксплуатационным качествам и требующие в разы меньших капиталовложений.

К примеру, очень часто я своим клиентам рекомендую свайно-винтовой фундамент. Он, если устроен технически грамотно, будет служить не менее 50 лет, а при своевременном обслуживании наземных частей и более этого срока.

На что обращать внимание при выборе свай в первую очередь

  • Толщина стенок трубы и лопастей.
  • Состояние внешней поверхности и качество покрытие.
  • Качество сварного шва для шовных труб.
  • Наличие/отсутствие ржавчины внутри.

Какой толщины должны быть сваи
Здесь необходимо разделять две толщины: трубы и лопасти. А еще в продуктовой линейке любого производителя изделия делятся на несколько категорий:

  • эконом;
  • стандарт;
  • усиленные.

В качестве примера возьмем ходовую сваю диаметром 108 мм. Она поставляется в 3 вариантах:

  1. толщина стенки 3,5 мм + толщина лопасти 3,5 мм + диаметр лопасти 250 мм;
  2. толщина стенки 4 мм + толщина лопасти 5 мм + диаметр лопасти 300 мм;
  3. толщина стенки 4 мм + толщина лопасти 6 мм + диаметр лопасти 300 мм.

Как видно, разница в параметрах очень незначительная. На самом же деле имеет место существенное различие в несущей способности сваи и ее долговечности.

Естественно при выборе толщины стенки огромное значение имеет экономическая целесообразность. Поэтому для свай, используемых для неответственных строений (беседка, теплица, забор), достаточной является 3-3,5 мм труба. Для гражданских строений (дом, баня, гараж) достаточной является 3,5-4,5 мм толщины трубы. А уже для промышленных объектов (ангар, кирпичное сооружение, тяжелые строения) используются более толстостенные трубы.

Точно знаю, что трубу со стенкой 3,5 мм в точке земля-воздух естественная коррозия разрушит не раньше, чем через 50 лет, а с учетом бетонирования внутренней полости трубы, и обработки ее снаружи защитным составом этот срок увеличивается существенно.

Несущий потенциал сваи и ее диаметр прямопропорциональны. У более мощных стоек больший показатель диаметра поперечного сечения. Наибольшее практическое применение в малоэтажном строительстве и бытовой сфере нашли изделия диаметром 57-133 мм, к примеру:

  • 57 мм – для заборов из деревянного штакетника, сетки и других легковесных материалов;
  • 76 мм – для ограждений их профлиста, для беседок и террас, пр.;
  • 89 мм – для бани, хозяйственной постройки, забора из тяжелой древесины;
  • 108 мм – для небольшого дома, коттеджа, ангара, пирса, промышленного объекта;
  • 133 мм – для более тяжелых домов, для винтового фундамента с бетонным ростверком, ангары, промышленные объекты.

Промышленный же сектор потребляет сваи с диапазоном диаметров от 108 до 325 мм.

Как выбрать винтовые сваи, какие лучше и для чего?

Причем в больших сваях толщина стенки трубы и толщина лопасти могут достигать 12 мм. Более конкретно параметры в данном сегменте определяются несущими нагрузками объекта и расчетами нагрузок.

Свая может быть с литым наконечником и сварным. — Такие варианты предлагает рынок . При выборе необходимо также руководствоваться спецификой постройки, которую должны будут удерживать опоры . Термин «цельнолитые» сразу вызывает ассоциации с чем-то монолитным, а значит суперпрочным, в ситуации со сваями это не так.

Дело в том, что в сваях с литым наконечником лопасть, по сути, приварена только к конусу и при вкручивании есть риск, что наконечник отлетит. Для сварных конструкций это неактуально, поскольку лопасть посредством современной высокотехнологичной сварки приваривается и к трубе, и к конусу. Такой подход дает возможность обезопасить и наконечник, и лопасть от дефектов.

Еще один фактор, на который хочу обратить внимание – соединение трубы и наконечника. Получается симбиоз обычной трубы из стали 3-20 и литого конуса из стали 92ГС. Место состыковки этих двух разных сталей – слабое место таких изделий.

Опоры будут служить значительно дольше, если еще на этапе производства правильно защищены поверху. При этом могут быть использованы различные материалы:

  • оцинковка;
  • грунтовка по металлу;
  • битумная мастика;
  • полиуретановое покрытие;
  • двухкомпонентное покрытие на основе эпоксидных смол.


А для жестких грунтов, когда вкручивание свай может вызвать механические повреждения защитного покрытия, а, следовательно, и скорое развитие коррозийных процессов в местах образовавшихся дефектов, рекомендую полиуретановое покрытия. Но также есть фирмы, которые сначала обрабатывают хорошим фосфатирующим грунтом и вторым слоем эмалью – это также считается очень надежной обработкой

Виды винтовых свай

Не смотря на кажущуюся простоту винтовой сваи потребитель зачастую не догадывается по какими критериями подбирается необходимый тип винтовых свай для фундамента.

При выборе надо учитывать, что разные условия эксплуатации предъявляют и разные требования к их конструкции. В этой статье мы проведем краткую классификацию винтовых свай.
Винтовые сваи можно разделить:

1. по способу изготовления винтовой лопасти;

Винтовые сваи с литой лопастью
Применяемая маркировка: ВСЛ либо СВЛ (свая винтовая литая).
Данная конструкция лопасти разработана институтом «Севзапэнергосетьпроект» в соответствии ТУ 5264-048-00239853-2005 и широко применяется для фундаментов опор ЛЭП и энергетических объектов.
Лопасть данной конструкции изготавливается методом литья по газифицированным моделям. Материал — сталь 35Л по ГОСТ 977-88.
 Плюсы: положительным моментом в применении литых лопастей является их высокая прочность, поэтому применение рекомендовано в крупнообломочных грунтах, грунтах с природными и техногенными включениями, а также крупных гравелистых песках.
Минусы: изготовление литой лопасти — процесс трудоемкий, поэтому сваи этого типа относительно дорогие. Применение литых лопастей в пластичных грунтах до 3 категории включительно (пески, глина, суглинок, супесь и тд.) экономически не оправдана.

Винтовые сваи  со сварной лопастью
Применяемая маркировка: СВС (свая винтовая сварная), СВ, ВС либо ВСГ (винтовая свая "Гефест").
Конструкция лопасти также разработана институтом «Севзапэнергосетьпроект» и утверждены Минэнерго СССР, серия 3.407.9-158 "Винтовые сваи  и анкеры"  ГИП В.Н. Железков. Наиболее популярные модели на рынке из этой серии ВС 50-5,5, ВС 85-4,5.
Лопасть сваи изготавливается из стального листа, как правило марки 09Г2С либо стали 20 на станке лазерной резки. Затем ей придается винтовая форма на прессе и после чего она приваривается к стволу сваи.
Плюсы: процесс изготовления лопасти более технологичный, поэтому стоимость по сравнению с литой значительно ниже. Данная конструкция лопасти позволяет изготавливать 2-х и более лопастные сваи.
Минусы: такой тип лопасти не рекомендуется применять при монтаже в грунты с высокой вероятность попадания крупных камней, мусора и тд. из-за возможного её повреждения. Для решения данной проблемы нашими конструкторами разработан специальный усиливающий элемент, расположенный в заходной части лопасти, который позволяет избежать её поломки при попадания на твердые включения в грунте.

Расчёт винтовых свай

При этом свая маркируется ВСГУ (усиленная).

2. по соотношению диаметр ствола / диаметр лопасти;

Узколопастные сваи
Применяемая маркировка: СВЛШ, СВЛМ, СВСМ, ВС-30, KSF (Krinner).
Если диаметр лопасти больше диаметра ствола винтовой сваи не более чем в полтора раза, то такая свая называется — узколопастной. Это тип свай можно разделить еще на два вида — по форме заострения: свая с конусообразным заострением как у шурупа (шип-шуруп), наиболее известный представитель в данной категории — сваи Krinner. И сваи с открытой полостью ствола по серии 3.407.9-158 ВС-30 либо СВЛМ. С литой лопастью сваи маркируются — СВЛШ, СВЛМ, со сварной — СВСМ, ВС-30 и KSF.
Плюсы: относительно небольшой диаметр лопасти позволяет осуществлять  погружение винтовой сваи с высокой точностью позиционирования, а также использовать в особо плотных грунтах с минимальным риском деформации лопасти при монтаже.
Минусы: небольшая площадь опорной поверхности лопасти не позволяет передавать большие нагрузки на грунты с низкой и средней прочностью (к ним относятся большинство сезоннопромерзающих грунтов, состоящим в основном из осадочных пород: глина, суглинок, песок и тд.). Поэтому данный тип свай рекомендован для применения в особо плотных сезоннопромерзающих и многолетнемерзлых (вечномерзлых) грунтах северной части России (почти 40% территории страны находится в этой зоне).
К примеру, на сваях типа СВЛМ-236 и ВС-30 построены большинство объектов Роснефти и Газпрома на севере. В сезоннопромерзающих либо непромерзающих грунтах с низкой несущей способностью узколопастные сваи применяют только под малоответственные легкие строения, например — фундаменты заборов, малые архитектурные формы и тд., используемый тип: СВЛШ , KSF (Krinner).

Широколопастные сваи
Применяемая маркировка: ВСЛ, СВЛ, СВС, СВ, ВС, ВСГ.
Если диаметр лопасти в полтора и более раз превосходит диаметр ствола, то такая свая называется — широколопастная. Данный вид свай в основном применяется для сезоннопромерзающих грунтов с относительно невысокой несущей способностью (глина, песок и их разновидности).
Полюсы: достаточно высокая площадь опорной поверхности лопасти (например на свах с диаметром ствола 325мм, диаметр лопасти может быть 850 мм), позволяет передавать довольно большие нагрузки на грунты со сравнительно невысокой несущей способностью (например в песке, эта свая может нести нагрузку до 60 т).
Минусы: возможно повреждение лопасти при попадания твердых включений при монтаже, возможно смещение сваи в процессе погружения относительно заданной оси, необходим повышенный крутящий момент оборудования по сравнению с узколопастной сваей.
Широколопастные сваи могут иметь разные формы заострений (конус, косой срез открытый / закрытый и тд.), конкретный тип которого выбирается конструктором при проектировании исходя из геологических особенностей грунта и условий погружения.
Также это тип свай может иметь несколько лопастей —  многолопастные винтовые сваи. При наличии двух и более лопастей сваи одинаково хорошо воспринимают как вдавливающие, так и выдергивающие и боковые нагрузки. Разнесение нескольких лопастей по длине ствола позволяет увеличивать длину сваи без потери ее устойчивости и тем самым использовать для изготовления трубы меньших диаметров. Главным же преимуществом применения нескольких лопастей является увеличение площади опорной поверхности, а тем самым и несущей способности, что демонстрирует их эффективное применение даже в слабых грунтах.

Гилин Станислав: Поделюсь опытом — звоните: 8902-801-65-76

Бетонные типы фундаментов начали окончательно проигрывать относительно новому виду — свайно-винтовому. Этот вид фундамента имеет массу преимуществ. Самые заметные это возможность установки на нестабильных грунтах, скорость монтажа и его стоимость. Хотя чтобы получить качественный фундамент необходимо знать какие сваи выбрать.

Винтовые сваи — какие выбрать

Если уже принято решение о монтаже именно свайно-винтового фундамента необходимо предельно внимательно выбирать винтовые сваи. Наиболее важными являются следующие характеристики:

  1. Диаметр лопасти и самой сваи.
  2. Длина сваи.
  3. Наличие качественного защитного покрытия.
  4. Толщина стенки сваи.
  5. Тип наконечника сваи.
  6. Качество сварного шва и крепления лопасти.

Каждый критерий необходимо учитывать в целостной картинке. Правильно выбранный диаметр сваи расположенной на неподходящей глубине неспособен обеспечить надежность фундамента.

Тонкие сваи, расположенные на достаточной глубине, также не могут правильно распределить нагрузку из-за ослабленной несущей способности в связи с малым диаметром.

Это же касается и толщины стенки сваи, тонкая сталь при достаточной ширине не в состоянии выдержать большие нагрузки даже при ввинчивании свай. К тому же толщина стенки сваи напрямую влияет на срок службы фундамента.

Качественное защитное покрытие на основе эпоксидной смолы предотвращает сталь от коррозии, удлиняя срок ее службы на десятки лет. Такого же эффекта можно добиться посредством оцинковки, но такие сваи производятся далеко не везде.

Есть и другие способы защиты от коррозии. Это применение различных грунтовок по металлу, полимерных термоусаживаемых пленок, всевозможных окрашиваниях стойкими красками.

Чтобы понять, насколько качественно покрытие будет справляться с воздействиями на него грунта необходимо знать о нем 2 важных критерия:

  1. Устойчивость к механическим повреждениям.
  2. Влагостойкость.

Помимо покрытия, следует обратить внимание на качество выполнения всех сварных элементов. Качественная свая выполнена без видимого сварного шва, а места крепления лопастей выполнены надежно. Более дорогим вариантом с высоким уровнем качества является цельнотянутый ствол с литым наконечником.

Диаметр и толщина стали в лопасти также имеют особое значение. Они подбираются исходя из характеристик грунта и веса сооружения.

Еще одним критерием является тип наконечника самой сваи. Наиболее прочными и долговечными считаются литые, оцинкованные наконечники. Их чаще используют для тяжелых построек и на грунтах высокой плотности.

В целом винтовые сваи используются не только в качестве конструктивного элемента фундамента, но и как опоры для заборов и других легких сооружений. В зависимости от цели использования выбор вида сваи будет сильно отличаться по всем указанным характеристикам.

Как выбрать винтовые сваи для фундамента

В зависимости от веса фундамента будет сильно отличаться диаметр сваи и толщина ее стенок. Также сваи отличаются и по виду лопастей и длине ствола.

Диаметр ствола сваи и толщина ее стенок

Диаметр ствола сваи начинается от 57 мм и превышает 300 мм. Но наиболее распространенные размеры 57–133 мм. Наиболее тонкие сваи применяются для возведения опор легких заборов, беседок, дорожных знаков.

Сваи, диаметром 76 мм применяются для фундамента террас, больших беседок, тяжелых заборов из профлиста. Также их применяют для легких хозяйственных построек.

Для небольших легких домов, веранд и других пристроек к дому могут использоваться сваи 89 мм. Они же применяются для тяжелых, высоких заборов и в качестве вспомогательных опор в фундаменте дома.

Диаметр 108 мм и более применяется для тяжелых и крупных сооружений. В строительстве домов, ангаров, пирсов и в качестве опор ЛЭП.

Для малоэтажного строительства чаще всего используются сваи 89 мм и 108 мм. Диаметр ствола в первую очередь зависит от веса дома. Одна свая 89 мм способна выдержать от 3 до 5 тонн веса, ствол 108 мм рассчитан на 5–7 тонн. Зная максимально допустимую нагрузку на опору, можно возвести легкие сооружения на сваях меньшего диаметра за счет увеличения их количества.

Длина ствола сваи и форма лопастей

Форму лопастей, их диаметр и количество винтов сваи следует выбирать, опираясь на характеристики грунта. Стандартная свая с крупными лопастями подходит для большинства видов грунта. Правильный угол режущей лопасти и четко рассчитанный шаг винта обязательно приводит к уплотнению грунта при ввинчивании сваи. Узколопастные многовитковые сваи используются на особо плотных, каменистых и крупнообломочных грунтах, а также в условиях вечной мерзлоты.

Длина ствола сваи зависит от двух критериев: структура и глубина промерзания грунта. Торфяные или заболоченные грунты или местность с высоким уровнем грунтовых вод требуют особого отношения к длине сваи. Для получения надежного фундамента необходимо обеспечить установку опор на глубине стабильного грунта.

В качестве дополнительного преимущества перед другими видами фундаментов за счет различной длины свай можно оборудовать стабильный фундамент на не выровненном участке с перепадами высот.

Также важно для надежного монтажа фундамента ввинчивать сваи глубже уровня промерзания грунта.

Как выбрать винтовые сваи для фундамента

Это расчетные значения, изменяющиеся не только по регионам, но и по видам грунта. При одинаковой температуре глинистые, песчаные и болотистые грунты промерзают на разную глубину. Расчет глубины промерзания грунта происходит по строительным нормам и правилам отдельно для каждой местности и типа грунта.

Как выбирать винтовую сваю для легких строений

Для легких сооружений подбираются сваи диаметром до 108 мм включительно. Хотя есть ряд строителей считающих нецелесообразным использование для легких каркасных домов сваи такого диаметра. В таких случаях допускается применение свай 89 мм.

Для легких сооружений на неоднородном грунте применение большего количества свай меньшего диаметра предпочтительнее наличия малого числа более крупных опор. Это позволяет увеличить надежность фундамента.

Малые хозяйственные сооружения, а также заборы и беседки небольшого размера можно устанавливать на опоры 57–76 мм. Это же относится к верандам и легким пристроям к капитальным зданиям.

Как выбрать сваи на фундамент под деревянный дом

Строения из бруса или оцилиндрованного бревна тяжелее каркасных сооружений. Вес одноэтажного здания не требует опор большого диаметра. Дом в два этажа значительно тяжелее и требует точного расчета нагрузки на сваи.

Для таких строений недопустимо использование свай диаметром в 57–76 мм. В таких случаях применяют сваи 89 и 108 мм, а для особо крупных сооружений можно использовать опоры большего диаметра в качестве основы.

Для правильного расчета диаметра и количества свай требуются знания и определенные навыки. Тем не менее самостоятельный монтаж свайно-винтового фундамента допустим, хотя и связан с рядом сложностей. Это связано не только с непосредственной установкой свай, но и с их выбором.

Самостоятельный монтаж свайного фундамента

Установка свай своими руками хлопотное и трудоемкое занятие, но вполне осуществимое.

Принятие решения самостоятельного монтажа требует и знаний о самих сваях. Необходимо выбрать грамотного производителя винтовых свай для получения качественных опор будущего фундамента.

Завод винтовых свай «Росгостсваи» специализируется на изготовление именно такого вида продукции. Можно заказать сваи различного диаметра должного качества и получить соответствующие документы, подтверждающие это.

Перед приобретением свай необходимо ознакомиться с особенностями самостоятельного монтажа и рассчитать необходимое количество и диаметр сваи. После заказа подходящих свай следует заняться разметкой будущего фундамента и произвести другие подготовительные работы, в том числе и приобретение необходимых инструментов и приспособлений.

Монтаж свайного фундамента необходимо начинать с установки угловых свай со строгим соблюдением вертикали опоры. Предварительно нужно выбурить небольшое отверстие меньшего диаметра в месте установки сваи. Далее посредством лома, двух кусков металлических труб и усилиями минимум двух крепких мужчин ввинтить сваю.

После установки всех опор их нужно обрезать по уровню для соблюдения горизонтали, заполнить песко-цементной смесью и приварить оголовки. Нелишним будет монтаж ростверка для равномерного распределения веса здания на опоры.

В зависимости от размера здания и количества свай их установка своими руками может занять несколько дней. Если запас времени ограничен рекомендуется вместе с приобретением свай заказать и их установку с окончательным монтажом фундамента. Опытные рабочие справляются с этой задачей в пределах одного — двух дней. Как правило, крупные, серьезные производители свай предлагают такую комплексную услугу. Завод «Росгостсваи» также входит в их число и вместе с поставкой винтовых свай может обеспечить их быструю и качественную установку.

Если имеются сомнения в способности самостоятельно установить сваи лучше обратиться к профессионалам для получения качественного фундамента, способного служить на протяжении многих лет.

Читайте также: Песчаная подушка под фундамент, Ростверк на сваях

Основные параметры винтовой сваи и их влияние на ее выбор

Производимые компанией WINTTEK винтовые сваи имеют следующие параметры:

Диаметр ствола, мм Толщина стенки трубы, мм Диаметр лопасти, мм Толщина лопасти, мм Длина, мм
 57  3,5   200  3  от 1650
 76  3,5   250  4  от 1650
 89  3,5  250  4  от 1650 
 108  4,0  300  5  от 1650 
 133  4,0  350  5  от 1650

Диаметр ствола винтовой сваи (D1) и толщина стенки трубы (S1).

   Диаметр ствола винтовой сваи – это диаметр используемой в изготовлении трубы. Вместе с толщиной стенки трубы это основные параметры сваи, которые определяют ее нагрузочную способность. Чем больше диаметр и толщина, тем больший вес свая выдержит. Но особенно подчеркиваем — только при правильной установке! Это значит, что свая должна достичь плотных слоев грунта, которые и будут держать вес постройки. Иначе это будет частично уже висячая свая (свая трения), которая рассчитывается по другой методике. В процессе эксплуатации на сваю действует вертикальная нагрузка, она главная. В то же время она испытывает сопротивление на изгиб. Поэтому и здесь диаметр и толщина стенки играют существенную роль. Немного помогает бетонирование. Но не стоит на него надеяться, оно больше для защиты от кислорода и проникновения воды.

Длина сваи (L).

   Длина измеряется от вершины конуса до обреза хвостовика. После выбора диаметра сваи важнейшим является ее длина. Самое главное – наконечник сваи должен находиться ниже глубины промерзания, иначе не справиться с пучинистыми грунтами. Далее повторимся: свая должна достичь плотных слоев грунта. В итоге длина складывается из трех параметров: первый – глубина погружения,  второй — высота цоколя строения, третий – 150 мм на обрезку хвостовика и выведение фундамента в необходимый уровень. Получается, что в Тамбове и области при нормативной глубине промерзания грунта в 1,5 м минимальная длина сваи 2 метра.   

Диаметр (D) и толщина лопасти (S).

   Многие думают, что диаметр лопасти винтовой сваи определяет ее способность выдерживать расчетные нагрузки. Неверно. Дело в том, что чем больше диаметр сваи, тем большее сопротивление ей надо преодолеть при закручивании. А опорой служит грунт. Чтобы не разрушить структуру грунта и тем самым обеспечить закручивание, диаметр лопасти увеличивается в соответствии с диаметром сваи. Толщина лопасти определяется исходя из ее способности выдерживать давление грунта при закручивании, не изменяя формы и не деформируясь.
   Почти все производители предлагают сваи с двумя лопастями. Якобы они выдерживают большую нагрузку.

Как правильно выбрать винтовые сваи для фундамента

Неверно. Еще раз повторимся: нагрузку держит ствол сваи, а не лопасть, хоть их 2 и более, или если сваи многовитковые. В методике расчетов им нет места. Просто они дороже и… Мы их применяем только в случае, если есть геологические изыскания, и они говорят о наличии плавунов, торфяников и т.п. Их надо пройти до плотных слоев, а это совсем никакая опора… И второй винт помогает сделать это, обеспечивая дополнительную движущуюся силу.
   Лопасть компании WINTTEK имеют зубчатую кромку (патент). Она облегчает работу зимой на мерзлом грунте, да и летом, исходя из опыта монтажа, тоже помогает «захватиться» за грунт, а также разрывает небольшие корни.
   Следует сказать, что диаметр лопасти все же влияет на несущую способность сваи. Это если при монтаже выясняется, что выбранная длина сваи недостаточна, т.к. нужные слои не достигнуты, а Вы решили сэкономить. Винт немного поможет постоять фундаменту без усадки, а вот дальше… Т.е. надо понимать, что винт всего лишь средство доставки сваи на нужную глубину. 

Шаг витка.

   Для потребителя этот параметр не имеет значения, т.к. не влияет на способность воспринимать нагрузку. А вот для монтажников важен — от него зависит, какие усилия надо приложить при завинчивании. В разных грунтах, по идее, надо иметь разные шаги. Но ни один из производителей не может этого себе позволить… Мы, путем проб и ошибок, вывели для себя нечто среднее, а не скопировали параметры сваи у кого-либо. То же самое можно сказать о месте расположения лопасти, угле захода, ее форме, конструкции конуса. Но для своих партнеров мы делаем и нестандартные винтовые сваи в соответствии с их запросами. В т.ч. со смещенным винтом, т.к. оборудование для закручивания свай у всех разное, наработки и опыт монтажа тоже.

   В результате учета всех факторов, расчетов, экспериментов и опыта эксплуатации появилась таблица, которую используют все производители и монтажники винтовых свай.

Тип сваи Несущая способность
1 шт. 
Рекомендуемый шаг
между сваями
Применение
Строительная винтовая свая
СВС-57
От 1 до 1,5 тонны от 0,5 до 2 м Для легких построек, террас, заборов, указателей, дорожных знаков
Строительная винтовая свая
СВС-76
От 2 до 2,5 тонны от 1 до 3 м Для легких построек, террас, заборов, указателей, дорожных знаков, пирсов
Строительная винтовая свая
СВС-89
От 3,5 до 4 тонн от 2 до 4 м Для небольших домов (дач), каркасных домов, хозяйственных построек, пристроек, тяжелых заборов, рекламных конструкций, пирсов
Строительная винтовая свая
СВС-108
От 4 до 6 тонн от 2 до 5 м Для домов из бруса, ангаров, ворот, трубопроводов, опор ЛЭП
Строительная винтовая свая
СВС-133
От 5 до 9 тонн от 2 до 5 м Для тяжелых домов, трубопроводов, опор ЛЭП

все статьи

Винтовые сваи: описание, характеристки, преимущества

История винтовых свай насчитывает более 200 лет, однако доверие и популярность они заслужили сравнительно недавно. Пионером в данной области можно назвать английского инженера Александра Митчелла, который при строительстве маяков в зоне приливно-отливных бассейнов применил сваи с винтами на концах. Срок службы данного фундамента превзошел 100 лет.

Краткое описание винтовых свай

Сегодня винтовые сваи являются альтернативной ленточному (классическому фундаменту) для легких зданий и сооружений.
На петербургском рынке известны следующие производители винтовых свай:

  • СВФ Инжиниринг;
  • Фундекс;
  • Титан;
  • Штиль и прочие менее известные.

Существует множество организаций, предлагающих услуги монтажа винтовых свай, которые их не производят, а лишь монтируют, приобретая продукцию у производителя. Так же владельцы многих фирм, оказывающие данные услуги – это бывшие бригадиры вышеперечисленных фирм.
Возьмем для примера популярные винтовые сваи. Стандартная свая данного производителя имеет длину 2,5 метра + 20 см технологическая часть и диаметр 108 мм.

Свая состоит из полого металлического ствола, стальной трубы, винтовой лопасти на конце, технологического сквозного отверстия для вставки монтажного приспособления в верхней части сваи. Толщина стенки сваи 3,5-4 мм, винтовой части 4 мм. Свая покрывается защитным антикоррозийным составом. Несущая способность стандартной сваи составляет 4-5 тонн. Кроме того производители выпускают винтовые сваи различного диаметра и длины.

10 мифов о фундаменте на винтовых сваях

В зависимости от грунта и требуемой несущей способности диаметр сваи может быть от 57 мм до 325 и выше, а длина от 1600 до 11 метров. При этом диаметр лопасти может составлять от 250 мм до 800 мм. Если длина сваи требуется больше, то при вкручивании применяют несколько колен, которые соединяют специальной муфтой или сваривают.
Примечание. Данные характеристики могут различаться в зависимости от производителя винтовых сваи.

Кратко о монтаже, технологии

Монтаж винтовой сваи может производиться вручную или механическим способом с помощью специализированного автотранспорта. Перед ввинчиванием рабочие выкапывают неглубокие ямы строго по проектной документации, соблюдая размеры будущего строения. Далее свая вставляется в яму вертикально, выверяется уровнем и начинается процесс завинчивания. В технологическое отверстие в случае ручного ввинчивания вставляется металлический прут 800-1000 мм на который с каждой стороны одевается по трубе для создания плечей рычага. Рабочие, упираясь в рычаг с одной и другой стороны, ходят по кругу, ввинчивая сваю в грунт.
Завинчивание сваи постоянно контролируется по уровню, чтобы не было перекосов одним из монтажников. Если в грунте встречаются небольшие камни, то лопасти сваи отодвигают их без проблем в бок. В случае попадания больших камней существует два варианта решения проблемы.

Винтовые сваи: описание, преимущества, 2 >>

Расчет диаметра лопасти винтовой сваи при проектировании свайного поля

Вворачивая дюбель, например, с несущей способностью, скажем, 200 кг, например, в гипсокартонный лист, не следует  полагать, что и лист на гипсовой основе способен понести ту же предельную нагрузку.
Скорее всего, различие может составить многие разы, и даже десятки раз. Аналогичным образом обстоит дело и с грунтами, несущая способность которых может отличаться от близкой к нулю (болотная топь, пойменная низина) до близкой к бесконечности (скалистый грунт, гранитный массив).
И для того, чтобы выбранная проектировщиком свая не превратилась в иглу, свободно прошивающую Земную твердь, следует учитывать понятие несущей способности грунта. С этой целью в профессиональном строительстве прибегают к методу геологических изысканий, предусматривающих выемку грунта по ряду предполагаемых для заглубления свай горизонтов и их лабораторное исследование.
Несмотря на кажущуюся простоту этих исследований, их фактическая трудоемкость может занимать многие десятки часов, отчего их стоимость многим также может показаться несоразмерно высокой.
Поэтому в индивидуальном строительстве испокон веку расходовать средства на геологические изыскания не принято. Взамен их даже профессиональные проектировщики предпочитают предельно занизить в расчетах величину несущей  способности грунта, что хотя и требует некоего роста стоимости затрат на «металл» винтовых свай, но в целом при обустройстве свайного поля возникает, как правило, существенная экономия денежных средств.
Исходя из этой объективной реальности, постулируем некоторые особенности при проектировании свайного поля для геологических  условий Прикамья, точнее тех территорий, что непосредственно примыкают к левобережному району. 

Стало быть, переходя к теории, согласно третьему закону Ньютона, справедливо выражение:
F1 = F2,                                                                                                 (1)
где F1 – сила, равная весу здания;
F2 – реакция силы фундамента, действующая на здание.
 Аналогичные рассуждения касаются и системы «свайное поле-грунт».

F2 = F3,                                                                                                 (2)
где F3 – сила сопротивления вдавливания сваи в грунт.
Из выражений (1) и (2) очевидно, что F1 = F3                                    (3)
Однако в практической плоскости законы статической механики принято уточнять с коэффициентом запаса прочности, колеблющегося в диапазоне от 5-6 кратного (крано-лифтостроение), до минимально значимого – 15-20% (ракето- и авиастроение).
Для частного малоэтажного строительства и применительно к фундаменту на винтовых сваях разумно полагать нахождение границ этого коэффициента в пределах 1,5-2.
Тогда будет справедливым полагать о наличии равенства:
F4 = (1,5 – 2) × F1,                                                                                         (4)
где: F4 – расчетная нагрузка, действующая на фундамент.
Сравнительно невысокий коэффициент запаса несущей способности грунта, отражаемый в выражении (4) в определенной степени страхуется конструкцией винтовой сваи, позволяющей после усадки здания на грунте осуществлять ее регулирование по высоте. То есть, «отставшие» в усадке сваи могут быть без труда довернуты на требуемую отметку. Но это – резервный вариант, о котором следует помнить, но который при грамотном проектирования свайного поля возникнуть практически не должен.
Теперь, зная F4  – расчетную нагрузку, действующую на фундамент, несложно определиться с количеством свай и их геометрической размерностью. И тут без знаний геологии  – особенностей грунта задача  абсолютно точного расчета фундамента становится из разряда невыполнимых.
Но предположим, мы такой информацией обладаем и несущая способность грунта в месте строительства составляет 3,2 кг/см2.
Тогда суммарная площадь опоры здания, скажем, весом 120 тонн, составит:
S = 120000/3,2 = 37500 см2
Зная точки расстановки свай (по узловым, наиболее воспринимаемым нагрузку зонам) можно найти их  общее число, а вместе с этим и площадь опоры, приходящейся на одну сваю.

Какие сваи выбрать

Пусть проектное число  свай будет равным 48 штукам. Тогда площадь одной свайной опоры составляет:
Sсв. = 37500/48 = 781, 25 см2
Диаметр же такой сваи можно определить из формулы:
D = 2√S/π                                                                                              (5)
и для нашего случая он будет равным:
D = 2√781,25 / π = 31, 5 см.
  Заказывая сваю этого диаметра или близкого, но большего диаметра, проектировщик получает ответ на свай вопрос о количестве и размерах свай,  способных понести нагрузку возводимого дома.
Но, как мы определились выше, в расчетах должен находить коэффициент запаса несущей способности грунта.
Примем его равным 1,5, тогда вес нагрузки на грунт возрастает с 120 тонн до 180 тонн, а диаметр свай (производя соответствующие расчеты) возрастет до 38,7см.
Имея это значение, можно принять конкретный диаметр сваи, который на рынке может быть представлен лопастью в 400 мм.
Однако, в проектировании свайного поля можно пойти и другим путем, пересмотрев точки расстановки свай и увеличив их число, скажем до  102 штук.
В этом случае, производя расчеты в соответствии с принятой нами методикой диаметр лопасти составит всего 11 см.

Гилин Станислав: Поделюсь опытом — звоните: 8902-801-65-76

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *