Винтовые сваи: применение, плюсы и минусы

Несмотря на все преимущества и недостатки винтовых свай, этот вид фундаментов остаётся самым востребованным. Особенно он уместен на осадочных суглинистых почвах или, если сооружение возводится на склоне. Однако каким бы популярным не был этот тип основания, он всё же имеет свои недостатки. Именно о достоинствах и недостатках винтовых свай мы и поговорим в нашей статье.

Типовые опоры их диаметр и выдерживаемый вес

Конструкция подобной сваи является прямошовной трубой. На одном конце закреплены винтовые лопасти, а на ином есть отверстия для осуществления монтажа. Конический конец способствует облегчению введения в грунт.

Исходя из диаметра, разнится область их установки. Свая, имеющая диаметр 57 мм, подходит для устройства легкого ограждения и прочих маловесных конструкций. Обустроить заборы на основе металлопрофиля можно изделием в 76 мм.

Конструкции, предназначенные для монтажа полновесных архитектурных форм (веранда), производят из труб, у которых диаметр 89 мм. При возведении жилья с учетом каркасной технологии, сооружений из бруса требуется применять трубы 10,8 см. Строения из пеноблока, керамзита требуют сваи диаметром 13,3 см. Возведение мостов, ангаров производится с использованием свай 15,9-30,25 см.

Сваи-стойки

Стоечные сваи заглубляются в рыхлый грунт на глубину залегания прочных пород. Таким образом, они передают вес сооружения на твердое основание, которое воспринимает более 80% нагрузки. Основным условием использования таких свай является наличие прочного широкого основания из твёрдой породы. В связи с этим поверхность сваи может быть гладкой, она не должна обеспечивать хорошего сцепления с грунтом. В этом все преимущества винтовых свай с литым наконечником.

Сваи-стойки могут быть двух видов:

Сваи-стойки
  • свайный элемент с расширением внизу (ТИСЭ);
  • обсадные сваи (элемент, забетонированный в обсадной колбе-трубе).

Стоечные сваи могут использоваться в том случае, если после слоя ослабленного грунта идёт большой пласт прочной породы.

Машины и оборудование для изготовления буронабивных свай.

При изготовлении буронабивных свай применяют вращательное, ударно-канатное и грейферное бурение.

Буровые машины вращательного бурения работают циклично с периодическим выбуриванием порции грунта из скважин и разгрузкой шнека от грунта. Скорость бурения – 0,4–1,3 м/мин.

Шнековые бурильные установки (СО-2, БУК-600 и др.) – это навесное оборудование к кранам и экскаваторам. У установки СО-2 на мачте копрового типа размещен электропривод вместе со шнековой буровой колонной. Во время бурения скважины привод и колонна перемещаются вдоль направляющих мачты.

Ударно-канатные бурильные установки для устройства буронабивных свай применяются редко.

При бурении скважин широко используют машины с ковшовыми бурами. Рабочим органом этих машин является ковшовая буроцилиндрическая емкость, снабженная в нижней части откидным днищем. Базовыми машинами для этих буровых установок являются гусеничные и дизель-электрические краны. Рабочий орган подвешивается на грузовом канате главной лебедки. Ковшовый бур с электроприводом крепится к стабилизатору, соединенному со штангой.

Для устройства свай с уширениями применяют следующие уширители: уплотняющие, пантографные, грейферные и др. Наиболее распространенными являются уширители пантографного типа.

За последние 15–20 лет получили широкое распространение буронабивные сваи большого диаметра (d > 800 мм), Для изготовления таких свай используют различные буровые установки отечественного и зарубежного изготовления. Наибольшее применение получили установки БСО-1, СО-1200/2000, УРП-1, МБС-1,7 и др.

Читайте также:  Виды фундамента для частного дома. Выбор оптимального варианта

Из зарубежного бурового оборудования получают применение установки французской фирмы «Беното» и японской «Като». Они позволяют проходить скважины и бетонировать сваи с использованием обсадных труб, извлекаемых из скважины в процессе бетонирования.

Устройство свайных ростверков. Технология устройства ростверка зависит от его конструкции и типа свай. По конструктивному решению ростверки бывают: монолитными, сборными и сборно-монолитными. Сопряжение свайного ростверка со сваями бывает свободно опирающимся и жестким. Свободное опирание принимают для центрально нагруженных свай. Жесткое сопряжение свай и ростверка предусматривается в следующих случаях: стволы свай располагаются в слабых грунтах, нагрузка приложена с эксцентриситетом при действии на сваи горизонтальных и выдергивающих нагрузок, а также динамических воздействий.

Машины и оборудование для изготовления буронабивных свай.

Работы по устройству ростверков начинают со срезки голов свай. Срезку производят с помощью пневматических отбойных молотков,

гидроразрушителями или огневым способом. Наиболее эффективно срезку делать с помощью специальных установок, усилие в которых создается гидродомкратом (рис. 3).

Рис. 3. Схема устройства для срезки головок свай: 1 – свая; 2 – зубья; 3 – рама; 4 – поршень; 5 – гидродомкрат; 6 – станина

Установка состоит из жесткой замкнутой станины, подвижной рамы, съемных зубьев и гидродомкрата. Установку приподнимают краном и устанавливают на сваю. После включения насоса гидродомкратом передвигают подвижную раму по станине. При этом зубья врезаются в бетон головы сваи и разрушают его. Продольную арматуру сваи срезают автогеном или оставляют для заделки ростверка. До начала бетонирования ростверка должны быть срублены головы свай (если в этом есть необходимость), а также промыты головы свай от грязи и шлака. Ростверк бетонируют в деревянной или инвентарной опалубке. Бетонную смесь следует укладывать горизонтальными слоями равномерно по всей площади ростверка.

Элементы сборного железобетонного ростверка устанавливают на выравнивающую подсыпку из песка или шлака. Если ростверк монтируют над поверхностью земли, то для точной установки оголовков сборных ростверков следует применять инвентарные металлические рамки, предварительно монтируемые на головы свай по геодезическим отметкам. При устройстве сборных ростверков необходимо, чтобы оси забитых свай имели отклонение в плане не более ±5 см, а по вертикали уровни голов свай отклонялись не более чем на ±1 см.

Жесткое сопряжение свай по сборным ростверкам должно обеспечиваться замоноличиванием свай в отверстия, предусмотренные в ростверке (рис. 4). В этом случае голову сваи разбивают, арматуру пропускают в пирамидальное отверстие ростверка, которое заполняют бетонной смесью.

Рис. 4. Сопряжение сборного ростверка со сваей: 1 – свая; 2 – сборный ростверк; 3 – арматурные выпуски из сваи; 4 – монолитный бетон; 5 – отверстие в ростверке

Монтаж конструкций сборного железобетонного ростверка должен производиться только после достижения бетоном замоноличивания оголовков не менее 70 % проектной прочности в летнее время и 100 % — в зимнее время. Замоноличивание оголовков в зимнее время при отрицательных температурах воздуха должно осуществляться бетоном с обязательным электроподогревом или применением бетона с добавками.

Просмотров: 650

Свайный фундамент плюсы и минусы

Выбирая основание данного типа для дома, необходимо знать плюсы и минусы свайного фундамента. Это важно и на этапе строительства и в процессе эксплуатации. Сначала рассмотрим преимущества свайного фундамента.

Преимущества свайного фундамента для дома

  • возможность строительства на сложных, слабых и нестабильных грунтах;
  • использование свай для сооружения фундамента позволяет проводить строительство на сложном рельефе поверхности, например, на склоне горы;
  • возможность монтажа строения в любых погодных и климатических условиях;
  • осадка у здания на сваях – минимальна, в отдельных случаях сводится к нулю;
  • сравнительно низкая стоимость строительства;
  • сокращение сроков строительства;
  • не требует масштабной предварительной подготовки и не нуждается в сооружении дополнительной несущей конструкции;
  • возможность легко возвести пристройку к существующей конструкции;
  • средний ресурс свайного фундамента составляет до 100 лет;
  • при условии грамотных инженерных расчетов и точном соответствии проекту в процессе строительства строение максимально надежно.
Читайте также:  Бетонная стяжка на деревянный пол — возможно ли?

Недостатки свайного фундамента

Минусы свайного фундамента немногочисленны, но их необходимо учитывать, начиная с разработки проекта и в процессе эксплуатации здания:

  • для сооружения надежного и долговечного основания дома, необходимо провести тщательные геодезические исследование грунта участка и четкий инженерный расчет;
  • свайно винтовой фундамент часто подвержен сильной усадке, что может вызвать перекос дома;
  • в отдельных случаях необходимо сооружение ростверка или связующих ж/б, деревянных или металлических балок;
  • лучше использовать материалы исключительно высокого качества.

Свайный фундамент плюсы и минусы видео

Достоинства и недостатки свайного фундамента, а также специфику его обустройства вы можете посмотреть в этом видеоролике.

Устройство ростверка свайного фундамента

Ростверк – решетка из монолитного железобетона, соединяющая оголовки. Устраивается для размещения несущих наружных и внутренних стен.

Ростверк бывает:

  • низкий или заглубленный – верхняя плоскость или срез находится на уровне или ниже уровня грунта, в этом случае он схож с мелкозаглубленным фундаментом, но от него отличается опорой не на грунт, а на сваи;
  • повышенный или поверхностный – нижняя плоскость находится на грунте, но не опирается на него, на пучинистых грунтах требуется песчаная подушка;
  • высокий или приподнятый – при пучениях грунт его не достает, требует устройства забирки – легкой стенки от грунта до ростверка.

Конструкция ростверка может быть:

  • сборной – готовые балки устанавливаются концами на забитые сваи, стыки соединяют цементно-песчаным раствором;
  • сборно-монолитной – готовые балки делают с выпусками арматуры, стыки арматуры сваривают и в опалубке заливают бетоном;
  • монолитной – арматурные каркасы балок ростверка устанавливают в опалубку, соединяют по определенным правилам и заливают бетоном.

О правилах устройства ростверков и армирования стыков стен и углов смотри тут (статьи «Армирование ленточного фундамента» и «Армирование столбчатого фундамента»).

Виды свай и свайных фундаментов

Классификация ведется по видам, смотри раздел 6 СП 50-102-2003. В нем расписаны устройство свайного фундамента, его проектирование, а также виды свайных фундаментов.

По способу погружения они бывают:

    Забивные или вдавливаемые. Готовые погружают прямо в грунт или в лидерные (предварительно подготовленные) скважины.

    По материалу – бетонные, железобетонные, стальные, деревянные.

    с ненапрягаемой арматурой, установленной продольно и поперечными дистанцирующими отрезками арматуры;

    с предварительно напрягаемой продольной прутковой или канатной арматурой с поперечной арматурой или без нее.

    По конфигурации сечения:

    поперечного – прямоугольные, квадратные, круглые, двутавровые и тавровые, круглые или квадратные с круглой полостью.

    продольного – цилиндрические, призматические и с боковыми наклонными гранями – трапецеидальными, ромбовидными, пирамидальными;

    по конструкции – цельные и составные;

    по виду нижнего конца – с плоским концом, с заостренным, с объемным уширенным – булавовидным, полые с открытым или закрытым окончанием и с камуфлетными пятами – со взрывными полостями.

    на растворе устанавливают готовые элементы;

    устанавливают армирующий каркас и заливают бетон.

Как правильно выбрать подходящие сваи для фундамента

Правильный выбор свай основывается на следующих факторах:

  1. Цене.
  2. Скорости монтажа.
  3. Надежности и долговечности.

Учитывая все достоинства и недостатки приведенных выше оснований по обустройству, взвесив все «за» и «против», нужно сделать свой оптимальный выбор.

В частном малоэтажном строительстве в последнее время чаще применяют винтовые сваи.

Помимо того, что винтовые сваи идут на обустройство традиционных ростверков, некоторые их виды идут на усиление плитных, а также и ленточных оснований.

Трубчатые конструкции с приваренными или же литыми наконечниками дают возможность осуществлять строительство там, где это сделать весьма затруднительно:

  • На болоте.
  • На воде.
  • На косогоре.

И все это без планировки участка под застройку. Сама суть технологии в том, чтобы сделать минимальной касательную нагрузку на такую опору.

Оптимальная конструкция сваи для строительства малоэтажного:

  1. Корпус. Бесшовная труба со стенкой в 4-4,5 миллиметра из стали Ст3. Больший ресурс у конструкции из стали 30ХМА – стенка в данном случае – от 6 до 10 миллиметров.
  2. Лопасти. Они приварены к корпусу или же выполнены в виде функционально законченного наконечника – литого или сварного, который также приваривают к корпусу.

Какой бы не была конструкция – она многофункциональна. Выбор же винтовой опоры следует базировать исходя из СНиП – строительных норм и правил (последняя редакция от 2011 г.)

Типы опор:

  • Узколопастные. По сути, это аналог того же самореза, то есть, многовитковая опора. Наконечник литой, приварен к корпусу сваркой. Применяется для плотных пород почвы и вечной мерзлоты.
  • Широколопастные. Для легких строений.
  • Многолопастные. Для лучшего упора. Они предназначены для трехуровневых построек с мансардой.

Большинство индивидуальных застройщиков даже и не подозревают, каков спектр применения этих опор:

  1. Бани.
  2. Коттеджи.
  3. Заборы.
  4. Беседки.
  5. Теплицы.
  6. Рекламные конструкции.
  7. Столбы ЛЭП.
  8. Временные постройки. Здесь присутствует возможность демонтажа и переноса на другое место.
  9. Заборы.
  10. Мосты и причалы.

Здесь приведен далеко не полный перечень, где можно использовать винтовые опоры.

Как правильно выбрать подходящие сваи для фундамента

Мнение эксперта

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд

Задать вопрос

Окончательный и правильный выбор осуществляется с помощью детальных инструкций СНиП.

Для того чтобы увеличить надежность и долговечность винтовой сваи нужно нанести на нее специальное антикоррозийное покрытие.

Из самых существенных недостатков стоит выделить следующий: необходимость обустройства фальш-цоколя и тщательная изоляция коммуникаций под домом.

Достоинства же явно перевешивают недостатки, и кроме приведенных выше плюсов нужно добавить следующие:

  • Быстрая сдача объекта.
  • Малый объем земляных работ.
  • Пригодность под застройку любого участка земли.
  • Ремонтопригодность.
  • Всесезонность застройки.

Мнение эксперта

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд

Задать вопрос

Правильное расстояние между опорами при проектировании – залог многолетней эксплуатации такого основания.

Кроме того стоит уделять особое внимание качеству изделий – экономичные технологии не придадут надежности конструкции.

Расчет количество свай

Количество опор, которые понадобятся для устройства основания, будет зависеть от проекта и несущей нагрузки дома.

Нормативные требования:

Материал постройки и др. факторы Расстояние между опорами
1 Каркасные и деревянные дома Не более 3 м
2 Дом из пеноблоков, газоблоков и др. легких материалов Не более 2 м

При ведении строительства в климатической зоне с сильными ветрами расстояние между опорами уменьшают до 2,5 м.

Количество свай рассчитывают по формуле: складывают все возможные нагрузки, а полученное значение делят на несущую нагрузку одной сваи.