Sarvtor.ru

SarVtor.Ru
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Фундамент на винтовых сваях

Фундамент на винтовых сваях

Приступая к строительству загородного дома или бани, многие индивидуальные застройщики задумываются над типом возводимого фундамента ввиду того, что так называемый «нулевой цикл», куда входит и этап строительства основания будущего сооружения, связан с существенными затратами денежных средств и времени. В ситуации, когда анализ грунта на стройплощадке «порадовал» внушительным слоем пучинистого грунта, оптимальным вариантом является устройство свайно-винтового фундамента.

Поскольку мелкозаглубленный фундамент не предусматривает заглубления ниже уровня промерзания, а грунт (особенно водонасыщенная глина) в зимний период сжимается, а по весне разряжается, могут возникнуть проблемы с дверьми и окнами, которые перестанут подходить к проёмам, либо с трудом закрываясь, либо не закрываясь вовсе. Фундамент же на винтовых сваях устанавливается ниже глубины промерзания, поэтому ему не грозит никакое морозное пучение.

Такой фундамент изначально был разработан для военных целей, ведь он позволял (и позволяет) в кратчайшие сроки возводить надежную опору для стратегических объектов. Как и многие подобные разработки, винтовой фундамент стали использовать в благих целях при строительстве самых разнообразных сооружений, начиная с мостов и заканчивая частными домами. Дело в том, что несложный подсчет затрат на возведение такого фундамента свидетельствует об экономии как минимум 30% средств по сравнению с «традиционными» заглубленными монолитными типами. Если для оценки рассматривать плитный фундамент, то выгода становится еще более ощутимой – чуть ли не в два-три раза.


В США и Европе технология строительства данного вида освоена уже давно и успешно применяется не только в индивидуальных проектах, но и при строительстве промышленных сооружений. К примеру, в США ветрогенераторы на 100% стоят на винтовых сваях. В России же, как правило, такие основания используют для легких конструкций, например, деревянных, каркасных домов, бань, заборов. Вызвано это тем, что отечественные конструкции имеют низкую несущую способность. Однако применяемые в последние годы новые типы с увеличенной несущей способностью, двухлопастные и т.д., позволили расширить сферу их применения, в том числе и в промышленном секторе. Поэтому с каждым годом количество скептиков становится все меньше и не последнюю роль здесь играет доступная цена.

Конструкция винтовой сваи

Винтовая свая – это стальная труба с лопастями, доходящими до метра в диаметре и длиной до 20 метров. Благодаря специальным машинам можно легко погрузить в грунт даже очень толстую сваю. Это обеспечивается конструкцией лопасти, которая начинается на острие и заканчивается на цилиндрической части ствола.

Винтовые сваи в зависимости от области применения изготавливаются методом литья, либо путем сварки из отдельных частей. По методу производства они делятся на литые винтовые сваи и сварные винтовые сваи.

Смотрите так же:

  1. Отзывы о винтовых сваях
  2. Винтовой фундамент, отзывы
  3. Винтовые сваи для бани

Как изготовить сваи своими руками


Свая состоит из трех частей:

  1. Собственно, сама свая, ее несущая часть – это труба определенного диаметра, от 86 мм. и выше.
  2. Винт, наваренный на заостренный конец сваи.
  3. Специальный оголовок, на который крепится обвязка или брус.

Свая изготавливается из трубы нужного диаметра, если наконечник не литой, его изготавливают следующим образом: концы труб режутся на сектора на необходимый размер вглубь по лекалу. Затем они свариваются на конус. Швы рихтуют.

Читайте так же:
Цемент для цирконевой коронки

Для винта используют отработанные диски или режутся новые по шаблону, из стали в 5-6 мм.

Шаблон для изготовления винта для сваи

Наружный диаметр учитывает особенности грунта. Чем глубже расположена свая, тем меньше винт.

Тисками зажимают заготовку винта, растягивают его (а проще говоря – выколачивают нужный размер).
Затем он к свае крепится при помощи сварки, ее покрывают антикоррозийным покрытием или красят.

На сваи изготавливается оголовок. Он становится основанием для крепления швеллера или балки. Лопасти сваи должны быть шире диаметра трубы минимум на 30 мм.

Сваи, изготовляемые в грунте (набивные сваи)

Набивные сваи изготавливают из бетона, железобетона или цементно – песчаного раствора.

По способу изготовления такие сваи делят на три основных типа: сваи без оболочки, сваи с неизвлекаемой и извлекаемой оболочками. Сваи без оболочки применяют как в сухих и маловлажных так и в водонасыщенных глинистых грунтах.

В первом случае изготовление сваи осуществляется в следующем порядке: в грунте пробуривается скважина (возможно уширение пяты сваи механическим способом). Затем в готовую скважину устанавливают арматурный каркас. Рис.7

Рис.7 Последовательность изготовления набивных свай без оболочек

Далее скважина бетонируется с помощью вертикально перемещающейся трубы, которая извлекается из скважины по мере бетонирования. Поданная в скважину бетонная смесь уплотняется с помощью вибратора, закрепленного на подающей трубе. По данной технологии изготавливаются сваи диаметром от 0,3 до 1,2 м и длиной до 30 м. Во втором – проходку скважины производят под защитой глинистого раствора, который препятствует обрушению ее стенок.

Далее при бетонировании бетонная смесь вытесняет глинистый раствор. Сваю, скважина под которую получена бурением, называют буронабивной. Кроме бурения скважину можно пробить трубой с закрытым нижним концом (инвентарный сердечник) или вытрамбовать специальной трамбовкой. Сваи различают: набивные виброштампованные и набивные в выштампованном ложе. Еще одной разновидностью буронабивных свай являются буроинъекционные сваи.

Такие сваи устраиваются путем заполнения вертикальных или наклонных скважин цементно – песчаным раствором под давлением. Получающаяся неровная поверхность обеспечивает хорошее сцепление сваи с окружающим грунтом. Наличие арматурного каркаса позволяет сваям воспринимать не только сжимающие, но и растягивающие усилия. Такие сваи используют для усиления фундаментов существующих зданий, создания свайных стен и в качестве анкеров.

Сваи с извлекаемой оболочкой можно применять в любых геологических условиях, так как в процессе изготовления используют обсадные трубы, защищающие стенки скважины от обрушения. Простейшим видом таких свая является свая, предложенная инженером А. Э. Страусом. Для изготовления такой сваи в процессе бурения скважины в грунт погружается обсадная труба. После погружения оболочки до проектной отметки в скважину порциями подается бетонная смесь. Каждую порцию бетонной смеси интенсивно трамбуют с постепенным извлечением обсадной трубы. Данным методом образуется свая с неровной поверхностью, что увеличивает ее несущую способность. Сваи с неизвлекаемой оболочкой применяют в случаи отсутствия возможности изготовления свай с извлекаемой оболочкой. Такие условия создаются сложными водонасыщенными глинистыми грунтами с прослойками песков и супесей, где подземные (грунтовые) воды способны разрушить ствол сваи во время твердения бетонной смеси.

Винтовые сваи — установка быстрого фундамента

Это тот редкий случай, когда стальные конструкции применяются в качестве фундамента для быстрого возведения легких построек. Рассмотрим подробно все аспекты технологии винтового свайного фундамента.

Читайте так же:
Как расчитать цемент для стяжки

Винтовые сваи — установка, область применения, типы

Винтовые сваи – это тип свай, которые устанавливаются путем вкручивания их в грунт и состоят из ствола и наконечника, фото 1. Они изготавливаются из стальных труб различного диаметра, на конце которых расположена основная часть сваи – наконечник или рабочая зона сваи.

Самым распространенным наконечником винтовых свай является заостренный конус и лопасти. Конструкция винтовой сваи устроена так, что ее свободно можно ввинчивать в грунт, как обыкновенный саморез в дерево, при этом лопасти под собой не разрыхляют грунт, а наоборот, уплотняют его и тем самим увеличивают несущую способность сваи и всего фундамента в целом. Лопасти изготавливаются большого диаметра по сравнению с диаметром ствола сваи, что обеспечивает надежное опирание свай на слабонесущие грунты.

Фото 1. Винтовая свая и ее основные параметры

Для изготовления обычных винтовых свай применяют трубы с толщиной стенок 4…4,5 мм, но для более ответственных конструкций и свай, воспринимающих большие нагрузки, применяют трубы с толщиной стенки 6,5 мм.

Для изготовления винтовых свай обычно применяют малоуглеродистую сталь Ст3, но также применяют и другие виды стали, обладающие повышенной прочностью и качеством. Наконечники могут быть изготовлены, кроме выше перечисленных марок стали из сталей следующих марок:

  • углеродистая сталь ВСт3сп5;
  • низколегированная сталь 09Г2С;
  • низколегированная сталь 10ХСНД;
  • низколегированная сталь 10Г2СХ.

Винтовые сваи производятся со следующими параметрами:

  • диаметр – от 57…325 мм, а именно 57; 76; 89; 102; 108; 114; 127; 133; 159; 168; 219; 325 мм.
  • длина – 1…12 м;
  • толщина стенки сваи – 3…10 мм.

Типы винтовых свай

Существуют следующие типы винтовых свай, фото 2:

  • винтовые сваи с одной лопастью;
  • винтовые сваи с одной лопастью повышенной несущей способностью;
  • винтовые сваи с несколькими лопастями;
  • винтовые сваи многовитковые;
  • геошурупы – сваи, предназначенные для вечномерзлых грунтов;
  • нестандартные винтовые сваи.

В зависимости от способа изготовления винтовые сваи бывают:

  • литые (литой наконечник и лопасти);
  • сварные (сварной наконечник и лопасти);
  • комбинированные.

Наиболее надежными, прочными и практичными в использовании являются литые винтовые сваи, которые исключают большую вероятность повреждения лопастей при ввинчивании свай в грунтовое основание.

В зависимости от типа грунта и расчетной нагрузки следует выбирать типы винтовых свай указанные в табл. 1 и фото 3.

Фото 2. Винтовые сваи: а) сварные; б) с литым наконечником; в) многовитковые оцинкованные винтовые сваи; г) геошурупы; д) нестандартные винтовые сваи; е) винтовые сваи большого диаметра

Выбор винтовых свай в зависимости от типа грунта и условий эксплуатации

Тип грунта или условия эксплуатации

Тип винтовой сваи

Фото 3. Назначение различных типов свай и их условные обозначения (у разных производителей условные обозначения могут отличаться)

На фото 3 приведены условные обозначения разных типов свай:

  • ВСО-1 и ВСК-1 – сваи общего назначения;
  • ВСО-2 и ВСК-2 – сваи, предназначенные для грунтов с низкой несущей способностью
  • ВСО-0 – сваи, предназначенные для легких конструкций, такие как заборы, стойки и т.д.

В табл. 2 приведены основные параметры винтовой сваи разного диаметра. В табл. 3 приведены данные несущей способности винтовых свай в зависимости от типа грунта, его консистенции и глубины залегания.

Основные параметры винтовых свай разного диаметра

Диаметр сваи, мм

Толщина стенки ствола, мм

Читайте так же:
Как очистить сайдинг от цемента

Толщина

лопасти, мм

Диаметр

лопасти, мм

Несущая нагрузка, т

Ориентировочная несущая способность винтовых свай в зависимости от типа грунта, его состояния и глубины залегания

Тип грунта

Консистенция грунта

Несущая способность сваи (т) при глубине залегания грунта

1,5 м

2 м

2,5 м

3 м

Супеси и суглинки

Требования к винтовым сваям

  1. Сваи должны быть изготовлены только из новой качественной стали.
  2. Ствол должен быть изготовлен из стальной трубы.
  3. Лопасть винтовых свай должны иметь правильную геометрическую форму для обеспечения точной установки сваи.
  4. Сварные швы должны быть высокого качества.
  5. Защитное покрытие от коррозии должно быть высокого качества и должно наноситься только после пескоструйной обработки.

Область применения винтовых свай

Винтовые сваи с каждым годом все больше находят применения в разных сферах строительства, фото 4. Перечислим основные области применения винтовых свай:

  • фундамент для деревянных домов;
  • фундамент для пристроек к основной части дома (например, под веранду);
  • устройство фундамента под заборы;
  • устройство фундамента для рекламных щитов, опор ЛЭП;
  • усиление существующего фундамента;
  • фундамент под малоэтажные здания;
  • фундамент под каркасные промышленные и гражданские здания, например, склады или торговые павильоны;
  • в качестве укрепляющих сооружений откосов насыпей или выемок инженерных сооружений;
  • устройство свайного фундамента, где исключается возможность применения свай с вибрационным погружением;
  • фундамент для временных небольших сооружений, с последующим демонтажем свай;
  • фундамент с продуваемым подпольем для условий вечной мерзлоты;
  • в некоторых случаях применяют в качестве фундамента для теплиц.

Фото 4. Область применения винтовых свай

В табл. 4 приведена область применения винтовых свай в зависимости от их диаметра.

Область применения винтовых свай в зависимости от их диаметра

Диаметр свай, мм

Длина свай, мм

Назначение

1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000

Установка заборов, беседок

Установка заборов, беседок, хозблоков, веранд

Возведение бревенчатых, каркасных, панельных строений (домов, бань, причалов, фонарных столбов, заборов

Преимущества применения винтовых свай

  1. Высокая скорость строительства. Время строительства здания на винтовых сваях сокращается на 30…50%, по сравнению с использованием традиционных технологий возведения фундаментов. Время установки винтовых свай составляет всего 1…3 дня.
  2. В большинстве случаев нет необходимости выполнять земляные работы.
  3. Установку винтовых свай можно производить в любое время года.
  4. Простота установки винтовых свай. В некоторых случаях нет необходимости в применении тяжелой техники.
  5. При необходимости винтовые сваи можно переустановить, т.е. их можно выкрутить и установить в другом месте.
  6. Широкая область применения винтовых свай. Винтовые сваи применяются в различных геологических условиях, в том числе при высоком уровне грунтовых вод (УГВ) или при наличии болотистых грунтов и пр.
  7. Винтовые сваи можно устанавливатьвблизи деревьев, других зданий или подземных коммуникаций.
  8. После установки винтовых свай ихсразу же можно полностью нагружать.
  9. Минимальный шум и отсутствие вибрациипри установке (завинчивании) винтовых свай.
  10. Относительно низкая стоимость винтовых фундаментов. Стоимость фундамента с применением винтовых свай на 40…50% дешевле аналогичного ленточного железобетонного фундамента.

Недостатки винтовых свай

  1. Стальные сваи со временем подвержены коррозии, особенно при действии блуждающих токов и токов утечки. При установке винтовых свай зачастую повреждается защитное антикоррозионное покрытие.
  2. Здания на винтовых сваях не имеют подвального помещения.

Ограничения при применении винтовых свай

Винтовые сваи нецелесообразно применять при следующих условиях:

  • имеются грунты с прослойками торфа и известняка;
  • грунты содержат каменистые включения;
  • имеются скальные грунты.
Читайте так же:
Пропорции бетона м300 цемент м400

Установка винтовых свай

Приведем краткую последовательность полного цикла выполнения установки винтовых свай:

  1. Изучение грунтовых условий по результатам геологических изысканий, и рельефа местности (по данным геодезических изысканий), определение уровня промерзания грунта в данной климатической зоне.
  2. Расчет нагрузок и несущей способности грунта, на основании которого производится выбор: типа винтовых свай, их количества, длины и диаметра.
  3. Вкручивание свай в грунт основания. Установка винтовых свай можно осуществлять в зависимости от диаметра следующими способами:
  • установка (вкручивание) свай ручным способом – возможность использования данного способа для свай диаметром до 108 мм. Для завинчивания винтовых свай необходимо 2…3 человека и с помощью дополнительных рычагов постепенно по часовой стрелке завинчивают каждую сваю до нужной глубины погружения или до ее отказа (свая перестает закручиваться в грунт), фото 5а;
  • установка (вкручивание) свай механическим способом – возможность использования данного способа для свай диаметром до 108 мм и более, фото 5б. Сваи диаметром выше 108 мм устанавливаются только механическим способом, с помощью специальной техники.

Фото 5. Способы установки винтовых свай: а) ручной; б) механический

Первоначально устанавливают угловые сваи, затем сваи крайних рядов и потом все остальные. При установке свай необходимо постоянно следить за их вертикальным положением (для этого используют строительный уровень). Допустимое отклонение сваи по вертикали не должно превышать 1…2°. Не целесообразно завинчивать сваи диаметра больше 108 мм на глубину менее 4 м.

  1. Подрезка всех свай (выше дневной поверхности земли) до определенного единого уровня.
  2. Заполнение внутренней пустоты сваи бетонной смесью (марка цемента не ниже М300), что обеспечивает более высокую прочность и защиту от коррозии внутренних стенок стволов свай. При большой длине внутренняя часть винтовой сваи дополнительно армируется. При слабых грунтах через отверстия в нижней части винтовой сваи нагнетается специальный раствор, который обеспечивает более надежное закрепление свай и увеличивает несущую способность свай.
  3. Приваривание металлического оголовка, для обвязки по верху всех свай при помощи металлических или деревянных балок, фото 6;
  4. Проведения мероприятий по защите металлических частей фундамента от коррозии, в частности покрытие защитными составами сварных швов.

Не допускается предварительно разрабатывать грунт в месте установки винтовых свай, т.к. это приведет к снижению в несколько раз их несущей способности.

При приобретении винтовых свай следует обратить внимание на технологию их производства. На сегодняшний день самими качественными винтовыми сваями считаются те, у которых конус и винты (лопасти) изготовлены при помощи лазерной резки и полуавтоматической сварки.

Фото 6. Варианты обвязка свай с помощью устройства ростверка из деревянных брусов, металлических швеллеров или бетона

Таким образом, если перед вами стоит задача выбора фундамента для легкого строения, рекомендуем обратить свое внимание на этот фундамент из винтовых свай.

Если вас интересует тема малозаглубленных свайных фундаментов, которые можно делать собственными руками, то рекомендуем вам эту публикацию: как сделать свайный малозаглубленный фундамент.

Установка винтовых свай под дом

Винтовые сваи под дом требуют тщательной подготовки строительной площадки.

Главное условие – проведение детального обследования грунтов на участке строительства. Специализированные компании предлагают услуги инженерно-геологических обследований, в ходе которых закладываются скважины на участке и производится лабораторное изучение полученных кернов. По результатам этих работ можно говорить о возможности применения свайной конструкции фундамента.

Читайте так же:
Поддон для хранения цемента

После получения данных от геологической службы, проектировщик анализирует имеющиеся данные. На использование винтовых свай и формирование сетки опор влияют многие параметры:

  • Характеристики грунтов на участке.
  • Глубина залегания грунтовых вод и их динамика в течение года.
  • Общая масса возводимого строения.
  • Дополнительная нагрузка от снега в зимний период.
  • Уровень промерзания грунта.

При закладке свай обязательно учитывают запас на подрезку опоры после установки.

Для непосредственного монтажа винтовых свай на участке используют специально подготовленный рычаг – работа с этим приспособлением рассчитана на 2-3 человека.

В верхней части винта расположено специальное отверстие. В которое можно вставить рычаг и проворачивать сваю, ввинчивая её в грунт.

Для закладки винтового свайного фундамента вам потребуется выполнить следующие действия:

  1. Расчистить зону работы от мусора.
  2. Выполнить вынос в натуру проекта фундамента с закреплением точек, в которые будут ввинчиваться сваи.
  3. Перед монтажом сваи сделать небольшой приямок в 20 см глубиной.
  4. Непосредственное вкручивание свай. Обязательно следить за вертикальностью кручения с помощью строительного уровня.
  5. Сначала устанавливают угловые сваи, а потом промежуточные по стенам.
  6. Лопасть винта сваи должна быть полностью погружена в грунт.
  7. После вкручивания всего свайного поля, проводят нивелирование вершины каждой сваи. Для этого лучше всего использовать оптический нивелир – он обеспечить точность и скорость выполнения работы. Определяют необходимый уровень высоты сваи и подрезают все сваи под контрольную величину. После выполнения работы снова нивелируют вершины – должна получиться идеально ровная плоскость.
  8. Полость в центре каждой сваи заполняют бетоном, который создаёт дополнительную прочность конструкции.
  9. Все сваи обвязываются брусом, ростверками, швеллером. Каждый сварной шов стальной пластины (оголовка) обрабатываются антикоррозийным составом.

Винтовой фундамент не требует усадки и ожидания перед переходом к следующему этапу строительства. После выполнения последнего пункта основание готово к дальнейшему строительству объекта.

Заключение

Устройство винтовых сваи это достаточно простой и легкий процесс, если все было сделано правильно и грамотно, то этот фундамента будет работать до 150 лет и даже более. Установка винтовой сваи должно включать правильное углубление изделия и заливку бетона.

Установка винтовых свай своими руками

Для небольших построек винтовые сваи можно установить самостоятельно, при качественно выполненной работе срок службы основания будет долговечным. .

Расчёт количества винтовых свай для построек своими руками

Свайно–винтовой фундамент не самый дешёвый и не самый лёгкий для установки. Высокая стоимость винтовых свай с лихвой окупается их преимуществом в .

Обвязка винтовых свай брусом своими руками

От качества закрепления элементов из дерева к сваям будет зависеть прочность самой постройки. Установка фундамента из свай помогает сэкономить время .

Ростверк на винтовых сваях своими руками

Ростверк на винтовых сваях – конструкция, выступающая в качестве основания для различных построек, которая состоит из столбов, образующих свайный или .

Утепление фундамента на винтовых сваях своими руками

Винтовые сваи распределяют общую нагрузку, и она приходится на нижний, твердый слой почвы. Такое основание сохраняет постройку от деформации при .

© «Строительный двор» 2021г. Все права защищены. Продажа строительных и отделочных материалов: кирпич, пиломатериалы, теплоизоляция, изделия из МДФ, лакокрасочная продукция.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector