Как правильно выбрать винтовые сваи по исполнению и размерам для различных конструкций

Забивные железобетонные сваи – плюсы и минусы

Сравнение достоинств и недостатков.

Преимущества ЖБ свай

• отсутствует выемка грунта;
• устойчивость к влаге, огню, атмосферному давлению, химическому составу почвы;
• высокая несущая способность;
• усиленная прочность (за счет арматурного каркаса);
• высокая скорость монтажа, в т.ч. возможность работать в разных погодных условиях;
• доступная цена.

Примечание. Забивные сваи сдерживают горизонтальные подвижки почвы за счет давления, которое оказывает построенное на свайном фундаменте здание.

Недостатки ЖБ свай

• выпор грунта – вероятность вытеснения воды на участке с обводненным грунтом;
• сложность обустройства цокольного этажа;
• высокий уровень шума в процессе забивания;
• значительный вес сваи;
• разрушение верхней части сваи при забивании, что приводит к необходимости ее обрезания;
• значительные динамические колебания, что делает невозможным забивку сваи рядом с другими строениями.

Какие сваи проще в изготовлении и эффективнее в эксплуатации?

Главное отличие буронабивного от свайного винтового фундамента – для монтажа буронабивных свай и ростверка к ним потребуется бетон. Что это означает:

• необходимость в подвозе готового бетона или в покупке/аренде бетоносмесителя, если состав будет изготавливаться на месте;
• необходимость в перерывах между этапами работ для застывания бетона.

Для монтажа винтовых свай под дачный дом нужно только их завести и выполнить на участке проектную разметку. Вручную стержень 3м длиной погружается около получаса. Монтировать ростверк можно сразу после погружения всех свай. Вывод: изготовить винтовой фундамент проще и быстрее.

В пользу буронабивных свай нужно сказать, что они долговечнее: срок службы в среднем 100 лет. Это не очень много: например, кирпичная лента может служить веками. Но у винтовых свай долговечность ниже за счет коррозии. Отчасти проблему помогает решить покрытие антикоррозийным составом. Это не слишком эффективно: в процессе завинчивания покрытие частично снимается за счет трения. Срок службы металлических свай зависит, главным образом, от грунта: на обводненных и химически агрессивных почвах он меньше.

Два относительных плюса винтовых свай:

• возможность многократного применения. Но демонтировать только что погруженные сваи смысла нет, а по мере эксплуатации они будут терять несущую способность (см. выше);
• возможность погружения при любых температурах. Буронабивные можно устанавливать до минус 10, если холоднее – необходимы дополнительные меры по обогреву техники и залитого бетона. Но при устройстве винтового фундамента в мороз возникают проблемы при прохождении верхнего промерзшего слоя грунта. Его глубина различна, в средней полосе около полутора метров.

Назначение

Ж/б сваи применяются для фундаментов промышленных и жилых зданий, складов, ангаров и т.д. На обычных грунтах на таком фундаменте возводят многоэтажные постройки, создающие высокое давление на поверхность. При помощи железобетонных свай для фундамента удается снизить воздействие грунт, обеспечить устойчивость и избежать просадки все время эксплуатации.

Свайные фундаменты подходят для зыбких и влажных почв, например, торфяных или болотистых.

После геологической разведки подбирается сечение и длина опор, которые забиваются до стабильного грунта. Далее заливается бетонный ростверк, на котором возводятся стены здания. Назначение, количество и вид применяемых свай определяется проектировщиками.

Способы погружения СВС

Все типы винтовых свай лучше вкручивать без использования спецтехники. Исключением являются участки со значительным перепадом высот, где неудобно перемещаться с рычагами вокруг вертикально установленной сваи.

При ручном вкручивании свай для основания дома рычаги (обрезки труб, ломы) фиксируются на теле несколькими способами:

• в отверстия – прожигаются сваркой или просверливаются коронкой;
• в технологические петли – привариваются в верхней части, позже срезаются УШМ;
• специальными захватами – аналог трубного ключа с сухарями.

Спецтехника не нуждается в специальных приспособлениях, в навесном оборудовании предусмотрена возможность надежного зацепления тела сваи. Этот вариант предпочтительнее при мелком шаге свайного поля, вблизи деревьев или внутри плотной застройки.

В любом случае требуется защита внутренней поверхности тела свай бетоном, наружную поверхность можно покрасить дополнительно сразу после покупки СВС у производителя.

Определение крутящего момента

Для обеспечения максимального ресурса дома недостаточно купить СВС, вкрутить их ниже отметки промерзания, смонтировать оголовки и ростверк. Лопасти должны погрузиться в пласт с нормальной несущей способностью, поэтому глубина промерзания не является показателем глубины заглубления. Например, на болотистом участке может попасться плавун или торфяник, СВС нужно погрузить ниже него.

Поэтому ручное вкручивание предпочтительнее на ровных участках, где рабочим удобно перемещаться по кругу с рычагами. На неровном рельефе можно использовать спецтехнику. Однако оба способа наиболее эффективны лишь при гарантированном достижении несущего пласта. Его глубину можно определить двумя способами:

• заказав геологоразведку участка – цена изысканий около 30 тысяч рублей, определяется уровень грунтовых вод, состав почвы в каждом пласте и прохождение в пятне застройки сторонних коммуникаций;
• выполнить пробное погружение – стоит 2 – 5 тысяч, позволяет вычислить УГВ, глубину несущего пласта;

Второй способ гораздо дешевле, поэтому используется в 80% случаев. Для этого применяется комплект SMP производителя Скиф, состоящий из 4-х метровой составной СЛС, СВС, рычагов (2 м каждый), прибора УККМ, позволяющего измерить усилие затяжки.

После прохождения отметки промерзания этим прибором контролируется крутящий момент. При достижении несущего пласта резко увеличивается крутящий момент, замеряется проектная глубина для конкретного участка. После этого застройщик может смело заказывать сваи необходимой длины в нужном количестве.

Пробные СВС не нужно заливать бетоном, так как этот комплект многоразовый, свая демонтируется для следующих испытаний. При значительном периметре пятна застройки учитывается шаг свайного поля, комплект Скиф может вкручиваться в нескольких местах.

Устройство буронабивных свай

Свыше 70 % объёмов работ по бурению скважин традиционно приходится на бурение под буронабивные сваи различного диаметра. Для выполнения буровых работ мы располагаем установками вращательного бурения диаметром 450-1200 мм глубиной до 27 м – Bauer MBG-12. После зачистки скважины от бурового шлама производится установка арматурного каркаса в проектное положение и укладка бетонной смеси методом ВПТ.

Также применяются другие буровые установки: MAST-BUD M150, БКМ 516. За последние 15 лет фирма участвовала в строительстве более 70 зданий и выполняла установку свай в Екатеринбурге и за его пределами.

Буронабивные работы

Буронабивные работы востребованы при создании зданий с глубоким заложением фундамента. В первую очередь, речь идет о многоэтажных жилых домах, коммерческих зданиях, крупных промышленных строениях. Кроме того, установка буронабивных свай производится при создании опор под мосты, эстакады и другие сооружения с высокой нагрузкой.

Фундамент на буронабивных сваях имеет целый ряд преимуществ перед фундаментами других типов, основным является его высокая несущая способность. Кроме того, технология создания таких свай исключает возникновение ударных нагрузок на грунт, что обеспечивает бережное отношение к расположенным поблизости зданиям. Установка свай компанией «ВИСБАС» выполняется качественно и недорого. Преимущества нашего предложения:

• работаем с 1982 года;
• располагаем всей необходимой техникой;
• гарантируем самое высокое качество выполняемых работ;
• выполняем работы в самые короткие сроки;
• у нас очень выгодные цены.

Установка буронабивных свай

Технология создания буронабивных свай предусматривает три этапа работ:

• бурение скважины;
• установка арматурного каркаса;
• заполнение скважины бетоном.

В зависимости от характера грунта, сваи могут выполняться с обсадными трубами или без них. В маловлажных грунтах бетон может заливаться непосредственно в скважину с предварительно установленным арматурным каркасом. Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб оправдано в водонасыщенных грунтах. В этом случае применяются обсадные трубы из металла, после заливки бетона трубы могут извлекаться, что удешевляет строительство.

Арматурные каркасы должны обеспечивать высокую несущую способность готовых свай. Как правило, используется стальная горячекатаная арматура периодического профиля, обеспечивающая высокое качество сцепления с бетоном.

Мы выполняем весь спектр работ по установке буронабивных свай, цена за м3 в нашей компании – одна из самых выгодных в регионе.

Устройство буронабивных свай, расценки

Бурение буронабивных свай выполняется опытными специалистами с использованием специализированной техники:

• Bauer MBG-12 – позволяет создавать скважины диаметром 450-1200 мм и глубиной до 27 метров;
• MAST-BUD M150 – глубина бурения до 24 метров, диаметр скважины 300-1500 мм;
• БКМ 516 – глубина бурения до 5 метров. Диаметр скважины до 800 мм.

Мы гарантируем качественную профессиональную установку свай «под ключ». Вы можете узнать точные расценки, связавшись с нами и предоставив информацию о том, сваи какого диаметра и глубины заложения вам необходимы.

Сваи других типов

• буроинъекционных свай;
• бурокасательных свай;
• буросекущих свай.

Буроинъекционные сваи являются разновидностью буронабивных и главным образом отличаются сферой применения. Устройство буроинъекционных свай оправдано при выполнении таких работ, как укрепление фундаментов уже построенных зданий, стенок котлованов, создания подпорных стенок и т.д. Они монтируются без обсадных труб, поэтому отличаются низкой ценой.

Бурокасательные сваи позволяют создать в грунте сплошную стену, что и определяет сферу их применения. В частности, устройство бурокасательных свай применяется при укреплении бортов котлованов. При монтаже сваи располагаются вплотную, касаясь друг друга. Учитывая, как часто монтируются бурокасательные сваи, смета при их использовании будет достаточно высокой. В то же время мы гарантируем, что стоимость бурокасательных свай за м3 в нашей компании – одна из самых низких на рынке.

Буросекущие сваи чаще всего применяются при укреплении котлованов. Устройство буросекущих свай позволяет создать сплошную герметичную стену. Используются два типа свай: с каркасом и без него, они чередуются через одну. Сначала монтируют сваи без каркаса с использованием обсадных труб, после бетонирования трубы удаляются. Далее бурятся скважины под сваи с арматурой, при этом края свай без арматуры частично срезаются. После установки каркаса и заливки бетона в грунте образуется очень прочная и герметичная стена.

Сфера применения

• строительство фундамента на склонах;
• устройство фундамента для частного дома (в строительстве может быть использован любой материал, а этажность здания не ограничена), а также бань, гаражей, хозяйственных построек;
• усиление существующего фундамента (ремонт, восстановление старого, поврежденного);
• промышленное строительство.

К сведению, только забивные ЖБ сваи можно использовать во всех климатических зонах.

Примечание. Забивные сваи не могут быть применены в грунтах, склонных к горизонтальным подвижкам. Это обусловлено тем, что в этом случае снижается устойчивость строения к опрокидыванию.

Все положительные свойства железобетонных забивных свай проявляется только при условии точного соблюдения нормативов (ГОСТ) при изготовлении и монтаже. В частности, следует изучить следующие нормативные положения:

Отдельно следует изучить рабочие чертежи, которые содержатся в документе «сваи забивные серия 1.011 1 10» – «Сваи забивные железобетонные». Здесь описаны все типовые конструктивные решения. Причем каждому типу свай посвящен отдельный выпуск.

Рассчитываем ростверк

Свайная основа может быть сконструирована из одних опор, по которым укладывают нижнюю обвязку строения.

Ростверком называют балку или железобетонную плиту, по горизонтали соединяющую верхушки каждого винтового элемента. Свайно-ростверковые основы одинаково хорошо подходят для строительства деревянных и пеноблочных зданий. Ленточный ростверк может быть монолитным или сборным, главное, чтобы он был вылит из бетона, марка которого не ниже 150.

Чтобы ростверк был грамотно сооружен и создал прочную связку между винтовыми элементами, нужно правильно рассчитать его габариты. Существует ряд специальных расчетов, мы же ограничимся минимальными размерами связующей ленты:

Фундамент с железобетонным ростверком

1. Высота – 30 см.
2. Ширина – 40 см.

Чтобы придать ростверку необходимую жесткость, его нужно усилить продольной и поперечной арматурой (в диаметре 10-12 мм). Прутья соединяются при помощи проволоки по принципу армопояса. Расстояние от арматуры до края ростверка должно составлять не менее 2,5 см, чтобы металлические прутья полностью загерметизировались бетонным раствором и не подвергались коррозийным процессам.

Соединение ростверка с опорами может быть жестким, когда его арматура связывается с прутьями свай, или свободным, когда ростверк без дополнительной подвязки лежит на опорах фундамента. В обоих случаях нагрузка между сваями распределяется равномерно.

Краткая и общая схема монтажа

Здесь мы очень кратко просто по пунктам предоставим вам порядок действий при установке винтовых свай. Если вы никогда ранее не занимались монтажом, то обязательно подробнее изучите этот материал. Дело не сложное, но есть множество нюансов, которые просто необходимо соблюдать.Порядок действий:

• Разметить свайное поле.
• Вкручивание свай.
• Заливка полостей труб бетоном.
• Подрезка верхушек для получения ровной плоскости.
• Установить оголовки.
• Установка ростверка.

В современном строительстве используют специализированные машины для вкручивания свай. Такая машина обеспечивает более качественный и быстрый монтаж винтовых свай. А самое главное, обеспечит вертикаль, и раскачивание сваи во время вкручивания будет отсутствовать. А это в свою очередь, даст максимально плотный контакт с грунтом. Также желательно обработать места сварки и найденные повреждения, которые появились в процессе антикоррозийным составом.

Вот мы и закончили изучать возможные плюсы и минусы свайного фундамента и винтовых свай в частности. Прежде чем приступить к действиям, обязательно прочитайте приведенные ниже отзывы. Так как мнения о винтовых сваях расходятся, и люди говорят разное. Все очень индивидуально, поэтому выбирайте всегда исходя из своих условий постройки дома.

Схема использования винтовых свай

Монтажные мероприятия

В зависимости от размера винтовых свай, технологических требований, предъявляемых к возведению фундаментов, применяется три вида монтажа:

• Ручной способ. С помощью стального лома, являющегося рычагом, при слаженном взаимодействии нескольких человек осуществляется вращение. Этот метод пригоден только при использовании свай небольшого диаметра.
• Механический способ, при котором для завинчивания применяют легкие механизмы, например, лебедку.
• С помощью тяжелой строительной техники (бурильных установок, экскаваторов). При данном способе завинчивание возможно, как строго вертикально, так и с небольшим (около 40⁰), наклоном.

Как определить допустимую надежность фундамента

Если вы будете использовать этот вариант расчета, то не получите достаточно обобщенный результат запаса прочности. Для окончательного определения несущих возможностей необходимо руководствоваться следующей формулой:

N=F/ γ,

в которой N – это расчетная нагрузка, F – это неоптимизированное значение несущей способности, для определения которого необходимо умножить площадь винтовой опоры на возможность почвы. Что касается последнего обозначения γ, то это коэффициент, показывающий запас прочности конструкции. Значение этого параметра напрямую зависит от точного вычислительных операций несущей способности опорной почвы. Также на значение этого параметра оказывает влияние общее количество свай в фундаменте.

Оголовок винтовой сваи размер и другие особенности можно прочесть из данной статьи.

С учетом указанных данных, необходимо отметить, чему будет равняться приведенный коэффициент надежности:

1. Если общее число свай составляет 5-20, то этот коэффициент принимает значение 1,75-1,4. Принимают в расчет этот параметр при условии, когда определяется несущая возможность винтовых элементов с низким ростверком, монтаж которого выполняется на опорах висящего типа.
2. Коэффициент будет равен 1,25, когда процесс расчета опорной возможности ведется на почве, отделяемой в ходе зондирования при помощи саи-эталона. Провести такие исследования могут начинающие геологи, которые обустроили измерительную площадку с эталонной сваей на участке возведения основания.
3. Если точно была определена опорная способность почвы, которая рассчитывается в ходе ее зондирования и исследующих лабораторных исследований, то коэффициент надежности примет значение 1,2.

Винтовые сваи плюсы и минусы такой конструкции указаны в статье.

На основании указанной информации можно вычитать несущую способность для винтовых элементов 133, она будет составлять 3,5 т. Получить такой результат удается при точном определении аналогичной характеристики почвы. Еще можно получить результат на основании усредненных сведений о несущей способности почвы и сведений об общем количестве опор. В результате усредненное значение будет составлять 2,4 т.

На видео рассказывается, какую нагрузку выдерживают винтовые сваи:

Что такое винтовая свая

Винтовые сваи Назначение такого вида опор заключается в том, чтобы, минуя слабые слои почвы, передать нагрузку от здания через ВС на плотное грунтовое основание. Прохождение опоры через грунт достигается её вращением. Винт сваи входит в почву, как штопор в пробку.

ВС представляет собой цельносварную металлоконструкцию, состоящую из трёх частей: ствола (металлическая труба), конического наконечника и лопасти.

Ствол

Опорной частью сваи является ствол, который представляет собой металлическую трубу. Длина трубы определяется путём специальных вычислений на основе геологических изысканий. Изыскательские работы дают представление, на какой глубине залегают плотные слои грунта. От этого зависит длина ствола. Размер длины ВС должен быть такой, чтобы конец сваи смог войти в несущий слой почвы на глубину 50 – 70 см.

Конический наконечник

Концевой наконечник в виде конуса делают литым или цельносварным. Острый конец сваи облегчает вхождение опоры в грунт.

Стволы опор со срезанным концом

Некоторые производители изготавливают стойки диаметром 58 мм без острого наконечника. Конец ВС обрезают под углом 45о. Эллипсное отверстие заваривают стальным листом.

Лопасти

На конце винтовой опоры приваривают одну или две лопасти. Чем больше диаметр ствола опоры, тем больше размер лопастей. Лопасти врезаются в грунт, и при вращении ствола вокруг своей оси, опора продвигается по вертикали вниз до проектной отметки.

Фундамент глубокого заложения

Другой вариант заложения свайного фундамента – глубокий. Для определения глубины пользуются также качественными показателями почвы, на которой возводится конструкция. При изысканиях выявляют максимально плотный грунт, на который опора будет надежной и устойчивой, в этом месте и ставят отметку глубины заложения.

Бурение и установка свай бригадой рабочих.

Используется глубокий тип заложения в таких случаях:

• когда необходимо возвести сооружения большой массы, высотных, построенных из кирпича;
• когда уровень, на котором промерзает почва в данном районе не больше 2.5 метров;
• расположение уровня вод в грунте меньше ГПГ.

Несколько слов про монтаж

В отличие от иных типов фундамента свайно-винтовой не требует устранения плодородного слоя земли и формирования котлованов с лунками. Здесь можно ограничиться разметкой территории и формированием небольшого отверстия размером немного превышающим диаметр лопастей. Так будет удобнее начать вкручивание сваи.

По технологии выполнить установку винтовых свай можно механически или вручную. Здесь понадобится сделать сквозное отверстие для вставки рычагов. Главное – соблюсти строгую вертикальность положения трубы. После вкручивания всех свай до нужной глубины выступы выравниваются по горизонтали, лишнее срезается болгаркой. Внутрь трубы сваи проводится заливка бетона, чтобы увеличить надежность опоры и снизить риск появления коррозии. На кромки далее навариваются металлические оголовки для монтажа нижней обвязки из балок.

Вкручивание свай вручнуюИсточник rabotai-sam.ru

Видео описание

В этом видео наглядно показывается на каком принципе работает свайно-винтовой фундамент:

Видео описание

В видео показано, как проводятся испытания свай на предмет соответствия несущей способности относительно заявленной:

Коротко о главном

Винтовые сваи – это металлические трубы, рабочий наконечник у которых имеет лопасти с одним и более витком.

Различают изделия по типу наконечника: форма, количество лопастей, со сварными либо литыми наконечниками.

В зависимости от исполнения наконечника сваи применяются для строительства опорной системы на различных грунтах.

Назначение также определяется размерами свай: диаметр и длина.

По мере увеличения габаритов изделия сваи применяются для установки штакетного забора, хозяйственных построек, легких каркасных или блочных, монолитных домов.

У свайно-винтового фундамента имеется один существенный недостаток – если строение по весу превышает 60 тонн, то рекомендуется выбирать другой, более мощный тип фундамента.

Разновидности свай винтового типа

Сегодня промышленностью предлагаются винтовые сваи под фундамент разных типов

Сегодня предлагаются винтовые сваи под фундамент 4 типов:

1. Оснащенные сварным наконечником, используемые для возведения объектов частного домостроительства – это самые часто применяемые винтовые сваи фото наглядно демонстрирует их прочность и практичность.
2. Литые сваи с литым наконечником – показаны для применения в строительстве объектов промышленного назначения.
3. Винтовые двухлопостные сваи применяются для возведения крупноформатных строений.
4. Особо крепкие сваи с повышенной несущей способностью используются на любых объектах и являются самым прочным типом конструкции.

Применение винтовых свай достаточно широко: установка домов каркасного, блочного типа, гаражей, мостов, ангаров, причалов, ворот – везде, где грунт отвечает параметрам, показанным для обустройства свайного фундамента, будут полезны винтовые сваи.

Перепад между высотами участка

Как говорилось ранее, чтобы не ошибиться со сваями и правильно рассчитать их длину, необходимо определить разницу высоты разных точек участка. Если вы убедились в том, что такой перепад существует и, согласно плотности почвы, подходят сваи длиной 2,5 м, то их необходимо монтировать в самом верхнем ряду.

Те опоры, которые будут фиксироваться в низинах, должны быть длиннее на разницу высоты между точками их установки. Разницу вычисляют при помощи водяного уровня или нивелира с применением отвеса и рулетки. При существенном перепаде высот (более 0,5 м) рекомендуется прибавить 50 см к полученной длине свай для фундамента, так как в самых низких местах может не доставать до 20 см их высоты.

Учет разницы высоты

Фундамент на винтовых сваях

Что такое винтовые сваи? В чем их особенность и удобство? И как с их помощью сделать фундамент? Винтовые сваи — это такая опорная конструкция. Представляет она собой систему труб, которые погружены в грунт на определенную глубину. В нижней части этих труб приварены спиралевидные лопасти (как на фото). Эта конструкция позволяет вкручивать сваи в грунт. А лопасти играют роль нарезки, примерно с таким же эффектом действия, как и на шурупах. Острый наконечник сваи позволяет легче ей входить в грунт. А нарезка помимо того, что используется для вкручивания, также является опорным узлом, на который собственно и опирается свая.

За счет чего держится опора и на сколько она надежна, спросите вы? Отвечаем: такая свая держится за счет силы трения, которая возникает между грунтом и боковыми поверхностями сваи (трубы). Усиливают такую конструкцию те самые лопасти, о которых мы уже говорили. На них и о приходится часть нагрузки, что делает такую опору весьма надежной, при грамотной установке конечно. Кстати, сама установка таких свай имеет массу тонкостей, которые нужно соблюдать. Несоблюдение их может привести к тому, что свая будет хлипкой и ненадежной. Так вот, чтобы равномерно распределить нагрузку на каждую сваю, установка выполняется по заранее просчитанной схеме. Образуется так называемое свайное поле. Оно обеспечивает равномерную нагрузку на каждую опору.

Ростверк

Когда сваи уже погружены их верхние части срезают таким образом, что бы получилась ровная плоскость. Затем делают ростверк или по другому называют несущий пояс. Он-то и является основной конструкцией, которая распределяет нагрузку от стен. А самое главное, благодаря ему нагрузка на систему свай распределяется равномерно, не перегружая не одну из свай, что придает данной конструкции надежность и долговечность.

Строение и функции ростверка очень схожи с конструкцией ленточного фундамента. Отличием в данной конструкции является то, что у ростверка, вместо опоры на грунт, как у ленточного фундамента происходит на сваи. Для того чтобы конструкция приобрела жесткость и была менее восприимчива к боковым нагрузкам, полые трубы свай заливают бетоном после их установки. Это и создает дополнительную устойчивость и жесткость конструкции.

Конечно, и плюсы и минусы свайного фундамента имеют место быть. Но явным плюсом винтовых свай является то, что при их установке не обязательно погружать их до контакта с плотными слоями грунта, как с другими сваями. Особенность их конструкции позволяет надежно удерживать здание при достаточном углублении в грунт. Винтовые сваи являются висячим типом свай.

Устройство ростверка

От чего зависит допустимая нагрузка

Если давать определение понятию несущая способность, то она представляет собой максимально допустимое давление на элемент фундамента, которое он выдерживает. Расчетная нагрузка на одну винтовую сваю всегда должна быть меньше ее несущей способности. Равность значений нежелательна, поскольку стоит предусмотреть запас на случай возникновения непредвиденных обстоятельств.

Допустимая нагрузка на винтовую сваю зависит от следующих факторов:

• диаметр трубы и лопастей;
• прочность грунта основания;
• длина сваи.

При выполнении простейших расчетов для частного дома потребуется знать только прочностные характеристики основания и площадь лепестковой подошвы (лопасти). Расчет выполняется по следующей формуле:

В этой формуле N -несущая способность винтовой сваи (сколько она способна выдержать), F — значение несущей способности (неоптимизированное), γк — коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый в зависимости от количества опор для здания и способа выполнения геологических изысканий.

Коэффициент γk назначается равным следующим значениям:

• 1,2 при проведении точных геологических испытаний грунта основания, путем выполнения зондирования и лабораторных исследований. Выполнить это самостоятельно невозможно. Способ не подходит для частного домостроения из-за высокой стоимости, которая сильно увеличит бюджет строительства.
• 1,25 при проведении испытаний с помощью сваи-эталона. Хотя этот способ проще, чем предыдущий, определить, сколько сможет выдержать грунт, способен только человек, имеющий знания в области геологии.
• При самостоятельных исследованиях почвы и использовании табличных показателей прочности коэффициент принимается в зависимости от количества опор. Если несущая способность определяется для винтовой сваи с низким ростверком, то значение составит 1,4-1,75 при количестве опорных элементов в пределах 5-20 штук.

Важно! Практичнее всего использовать второй способ т.к. полноценные геологические изыскания дороги, а самостоятельное изучение грунта на глубине вкручивания свай практически нереально. Чтобы найти F, потребуется выполнить вычисления по следующей формуле:

Чтобы найти F, потребуется выполнить вычисления по следующей формуле:

Здесь S — площадь лопасти, которая вычисляется по формуле для круга (S = πR² = (πD²)/4). Исходные данные приводятся производителем винтовой сваи. Для наиболее распространенных диаметров винтовой сваи можно воспользоваться таблицей ниже.

Диаметр винтовой сваи, мм

Насыпное основание без выполнения работ по уплотнению

Зная сколько способен выдержать грунт на один квадратный сантиметр и площадь опорной части винтовой сваи можно найти предварительное значение несущей способности F (без учета коэффициента по надежности). Значение подставляют в первую формулу и находят окончательную максимально допустимую нагрузку на один элемент фундамента.

Более подробно определить, сколько сможет выдержать свая можно по формуле 7.15 пункта 7.2.10 СП «Проектирование и устройство свайных фундаментов». Здесь учитываются все моменты, которые способны повлиять на несущую способность, а именно:

• условия работы;
• характеристики грунта;
• глубина залегания лопасти (прибавляется боковое трение);
• диаметр лопасти;
• характер работы сваи (на выдергивание или на сжатие).

Выполнить расчет достаточно сложно, потребуется найти множество коэффициентов и характеристик грунта (здесь учитывается не только несущая способность, но и угол внутреннего трения, удельное сцепление, удельный вес и др.). Для упрощения работы можно воспользоваться таблицами, которые приводятся для наиболее распространенных диаметров свай (чаще всего для частного домостроения используют 89 мм, 108 мм, 133 мм).

Для свай диаметром 89 и 108 мм можно привести следующую таблицу:

Несущая способность свай 89 и 108 мм при диаметре лопасти 300 мм в тоннах с учетом глубины залегания винта

Несущая способность элементов диаметром 89 достаточна для того, чтобы использовать их в качестве фундаментов под одноэтажные дома из легких материалов (каркасные, бревенчатые, брусовые). При возведении двухэтажных строений лучше вместо 89 диаметра выбрать 108 или больший. Если опирать на такие свайные фундаменты кирпичные и бетонные здания, при расчете получится очень большой диаметр элементов и частое их расположение (зависит от характеристик грунта), да и не в каждой компании найдется специалист способный рассчитать массивное здание на винтовых сваях. Выгоднее использовать другие типы фундаментов.

Монтажные мероприятия

В зависимости от размера винтовых свай, технологических требований, предъявляемых к возведению фундаментов, применяется три вида монтажа:

• Ручной способ. С помощью стального лома, являющегося рычагом, при слаженном взаимодействии нескольких человек осуществляется вращение. Этот метод пригоден только при использовании свай небольшого диаметра.
• Механический способ, при котором для завинчивания применяют легкие механизмы, например, лебедку.
• С помощью тяжелой строительной техники (бурильных установок, экскаваторов). При данном способе завинчивание возможно, как строго вертикально, так и с небольшим (около 40⁰), наклоном.

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

3.1. Испытания свай на трещиностойкость следует проводить нагружением по ГОСТ 8829 или без нагружения (при воздействии только собственного веса сваи) по схемам, установленным стандартами или рабочими чертежами на сваи конкретных типов. Число свай одного типа, отбираемых для испытаний на трещиностойкость, должно быть не менее двух.

3.2. Прочность бетона сваи определяют по ГОСТ 10180 на серии образцов, изготовленных из бетонной смеси рабочего состава и хранившихся в условиях, установленных ГОСТ 18105*.

________________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53231-2008. — Примечание изготовителя базы данных.

При испытании свай методами неразрушающего контроля фактическую, передаточную и отпускную прочность бетона на сжатие следует определять ультразвуковым методом по ГОСТ 17624 или приборами механического действия по ГОСТ 22690, а также другими методами, предусмотренными для испытаний бетона.

3.3. Морозостойкость бетона свай следует контролировать по ГОСТ 10060.0 — ГОСТ 10060.4 или ультразвуковым методом по ГОСТ 26134 на серии образцов, изготовленных из бетонной смеси рабочего состава.

3.4. Водонепроницаемость бетона свай определяют по ГОСТ 12730.0 и ГОСТ 12730.5.

3.5. Контроль сварных арматурных и закладных изделий — по ГОСТ 10922.

3.6. Силу натяжения арматуры, контролируемую по окончании натяжения, измеряют по ГОСТ 22362.

3.7. Размеры, отклонения от прямолинейности боковых граней и от перпендикулярности торцевых граней свай, ширину раскрытия поверхностных технологических трещин, размеры раковин, наплывов и околов бетона свай следует проверять методами, установленными ГОСТ 26433.0 и ГОСТ 26433.1.

3.7.1. Положение острия (или наконечника) сваи относительно центра ее поперечного сечения проверяют измерением расстояния между осью острия (наконечника) и двумя стальными пластинами или угольниками, закрепленными струбцинами в нижней прямоугольной части сваи, или при помощи специального кондуктора.

3.8. Размеры и положение арматурных и закладных изделий, а также толщину защитного слоя бетона следует определять по ГОСТ 17625 и ГОСТ 22904.

Толщину защитного слоя бетона следует проверять по верхней и двум боковым граням сваи на двух участках, расположенных между подъемными петлями на расстоянии не менее 100 мм от петли вдоль оси сваи, а для свай с ненапрягаемой арматурой и в торце сваи — в местах расположения продольных стержней.