09 апреля 2021
Отправим материал на почту
Заказывайте работы с фундаментом любой сложности у профессионалов
Сегодня на строительном рынке представлено много различных материалов для возведения ограждающих конструкций и зданий разных типов. Давайте подробнее рассмотрим винтовые сваи: их размеры, разновидности и область применения.
Обзорная характеристика изделий
Винтовые сваи представлены металлической трубой, рабочий наконечник которой имеет лопасти. Такие изделия применяются для создания опорных конструкций для ограждений или небольших легковесных строений. Наиболее актуальные типы почв – пучинистые и со сложным рельефом. Со стороны грунта во время сезонного движения на фундамент может оказываться нагрузка в пределах 0,2 МПа, сваи обладают прочностью на растяжение от 330 до 600 МПа. То есть пучение изделиям не страшны.
В продажу винтовые сваи поступают нескольких видов по конструктивному исполнению:
- Узколопастные. Здесь наконечник литой, соединяется с основой путем сварки. Торец может быть тупым с зубчиками по кромке или заостренным. Первый применяется в условиях вечной мерзлоты, второй хорошо справляется с почвой, в которой имеются каменистые и осколочные породы, плотные породы.
- Широколопастные. Здесь имеется одна литая лопасть. Витков может быть один или 1,5. Заостряется наконечник самой трубы.
- Многолопастные. Аналог широколопастного образца дополнительно имеет на основе несколько лопастей на расстоянии от боковых витков. Это позволяет упростить опирание на стенки грунта, компенсировать вертикальные движения в лунке.
Характеристики винтовых свай могут зависеть как от размеров, так от типа наконечника:
- Сварной. Это бюджетный вариант из трубы и приваренной лопасти. Для ответственных конструкций такие сваи лучше не использовать. Из-за простоты изготовления их часто подделывают, а качество сварного шва можно оценить только на практике. Часто происходит отрыв во время монтажа или стык быстро разрушается из-за коррозии. Оптимальное применение – временные постройки и ограждения.
- Литой. Здесь лопасти с наконечником представляют цельную конструкцию приваренную к трубе. Здесь наблюдается более точная геометрия изделий и увеличенная толщина основания (13 мм против 5 мм у сварных аналогов). Такое устройство винтовых свай отличаются надежностью, они хорошо справляются с препятствиями при погружении в плотный грунт. Однако и здесь качество страдает у кустарных производителей. Они халатно относятся к технологии литья, используют дешевую сталь, упускают этап термообработки.
Отдельно мастера выделяют образцы с утолщенными стенками. Они изготавливаются из насосно-компрессорной трубы и считаются хорошими конкурентами литым сваям. Здесь главное отличие ствола в стойкости к коррозии, что обосновывает долговечность.
Среди плюсов винтовых свай в целом выделяется возможность проведения монтажа с соблюдением технологии в любых погодных условиях. Однако стоит отметить два важных ограничения в использовании. Трубы могут выдерживать незначительную нагрузку, и металл подвергается коррозии. То есть для возведения монолитного или многоэтажного дома весом свыше 60 тонн придется рассматривать иные варианта устройства фундамента.
Долговечность также определяется качеством сварного шва и защитной обработки. Кроме прочего, если рядом с домом имеются ретрансляторы, электростанции, железная дорога, грунт имеет высокий уровень влажности, то свайно-винтовая конструкция будет подвергаться повышенному агрессивному воздействию и служить еще меньше.
Размерный ряд
Винтовые сваи могут быть со сварными и литыми наконечниками. По надежности лучшими считаются вторые, особенно с полимерным покрытием. Однако для инженерных расчетов при составлении проекта важными считаются такие технические параметры, как вес, длина и диаметр изделий. В таблице приведены соотношения размеров и массы (в кг):
| Длина (в м) | Диаметр сваи (в мм) | |||||
| 57 | 76 | 89 | 108 | 133 | 159 | |
| 1,65 | 11 | 12 | 14 | 22 | 27 | 38 |
| 1,8 | 11 | 13 | 15 | 23 | 29 | 41 |
| 2 | 12 | 14 | 17 | 25 | 31 | 45 |
| 2,5 | 14 | 17 | 20 | 30 | 38 | 55 |
| 3 | 16 | 19 | 23 | 35 | 44 | 64 |
| 3,5 | 18 | 22 | 26 | 40 | 51 | 74 |
| 4 | 20 | 25 | 29 | 45 | 57 | 83 |
| 4,5 | 22 | 27 | 32 | 50 | 63 | 93 |
| 5 | 24 | 30 | 36 | 55 | 70 | 102 |
| 5,5 | 26 | 33 | 39 | 60 | 76 | 112 |
| 6 | 28 | 36 | 42 | 65 | 84 | 121 |
| 6,5 | 30 | 39 | 45 | 70 | 90 | 131 |
| 7 | 32 | 42 | 48 | 75 | 97 | 131 |
| 7,5 | 34 | 45 | 51 | 80 | 103 | 150 |
| 8 | 36 | 48 | 54 | 85 | 110 | 159 |
| 8,5 | 38 | 51 | 57 | 90 | 116 | 169 |
| 9 | 40 | 53 | 60 | 95 | 124 | 178 |
В частном секторе, как правило, используются три типа свайных опор. Изделия с диаметром трубы 76 мм подходят для простых ограждающих конструкций и хозяйственных построек. Под места отдыха, мастерские, заборы с кирпичными столбами применяются винтовые сваи с сечением основы 89 мм. Фундамент под каркасный дом или небольшой сруб (брус, бревно) оптимально будет выбрать 108 мм. Для более тяжелого пеноблочного здания или бревенчатую избу подойдет предельный вариант – 133-159 мм. Рассмотрим детальнее информацию о размерах винтовых свай.
Длину на строительном участке или на производственной линии можно изменить при необходимости. В проектную документацию главным образом вносят диаметр винтовых свай. Выбор параметра регламентируется следующими факторами:
- Грунт. Здесь важны состав, перепады влажности и уровень грунтовых вод. Информацию можно получить путем геологического исследования.
- Рельеф. Для прямого участка и наклонного понадобятся сваи с разными параметрами.
- Фундамент. Здесь рассматриваются конструктивные особенности.
В таблице представлен пример сводной таблицы по несущей способности образца с диаметром основы 89 мм, лопастей – 300 мм. Зависимость значений рассмотрена относительно глубины погружения изделий в тот или иной тип грунта.
| Пластичность и сопротивление грунта (в кг/кв.см) | Несущая способность винтовой сваи (в т) при погружении на глубину (в м) | ||||
| 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | ||
| Глина | |||||
| Полутвердая | 6 | 4,7 | 5,4 | 6 | 6,7 |
| Тугая | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 |
| Мягкая | 4 | 3,7 | 4,4 | 5 | 8 |
| Супесь и суглинок | |||||
| Полутвердая | 5,5 | 4,4 | 5,1 | 5,8 | 6,5 |
| Тугая | 4,5 | 3,9 | 4,6 | 5,3 | 5 |
| Мягкая | 3,5 | 3,5 | 4,2 | 4,8 | 5,5 |
| Лесс | |||||
| Мягкая | 1 | 2,2 | 2,9 | 3,6 | 4,3 |
| Песок | |||||
| Средняя | 15 | 9 | 9,7 | 10,4 | 11,1 |
| Мелкая | 8 | 5,6 | 6,3 | 7 | 7,7 |
| Пылеватая | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 |
Из таблицы видно, что одна и та же свая относительно диаметра в зависимости от типа грунта и глубины погружения может выдерживать нагрузку от 2,2 до 11,1 тонны. То есть геологические изыскания и характеристики строения – важная информация, которая позволяет правильно выбрать винтовые сваи для конкретного проекта.
Специалисты рекомендуют рассматривать различные диаметры для решения следующих задач:
- 57 мм выдерживают в среднем 800-1500 кг, актуальны для пучинистого грунта с неровностями – штакетный забор, гараж, беседка;
- 76-89 мм, несущая способность 1000-3500 кг, актуально для болотистой местности и торфяников – ограждения из профнастила, открытые навесы, гараж, бани, причалы;
- 108 мм, справляется с нагрузкой 3500-4500 кг – пирс, небольшой домик из сруба, каркасное здание, мастерская, ангар;
- 133 мм, несущая способность ограничена 6000-7000 кг, универсальный вариант относительно грунта – коттеджи с монолитными и блочными стенами.
Длина винтовых свай важна, чтобы организовать равномерное распределение нагрузки конструкции на грунт. Вот несколько рекомендаций по регионам:
| Российский регион | Расчет: залежи плотного грунта + глубина промерзания + высота цоколя + монтажный выступ (в м) |
| Центральный | 0,2+1,8+0,5+0,1=2,6 |
| Урал, Поволжье | 0,2+1,8+0,5+0,1=2,6 |
| Западная Сибирь | 0,2+2,3+0,5+0,1=3,1 |
| Восточная Сибирь | 0,2+2,8+0,5+0,1=3,6 |
Зависимость длины сваи также имеется от диаметра трубы. Например, при 57 и 89 мм может быть 4 метра, а для 108 мм достаточно 2,5 м. Производители на основании стандартизированных требованиях предлагают изделия в ассортименте с длиной от 0,5 до 11,5 м.
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.
В этом видео наглядно показывается на каком принципе работает свайно-винтовой фундамент:
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.
Отправим материал на почту
Заказывайте работы с фундаментом любой сложности у профессионалов
Для чего хороши винтовые сваи?
Винтовые сваи — это конструктивные элементы, используемые для фундаментов и укрепления грунта. Они имеют вид спирали или винта, который приводится во вращение, в результате чего свая вворачивается в грунт. Винтовые сваи применяются в различных условиях и на разных типах грунта, таких как песок, глина, гравий, торф и даже мерзлый грунт.
Преимущества использования винтовых свай:
-
Быстрый и удобный монтаж. Винтовые сваи устанавливаются при помощи специализированного оборудования, их можно установить за несколько часов.
-
Отсутствие необходимости использования бетона и железобетона, что делает возможным установку винтовых свай на местах, где проблематично провести транспортировку бетона и оборудования.
-
Минимальные затраты на подготовку грунта. Винтовые сваи не требуют больших земляных работ и выравнивания грунта, что позволяет значительно сэкономить время и деньги.
-
Высокая надежность и долговечность. Винтовые сваи обладают высокой устойчивостью к нагрузкам и деформациям.
-
Экологичность и безопасность. Установка винтовых свай не сопровождается шумом и вибрацией, что позволяет использовать их в городских условиях, а также на местах, где необходимо избежать негативного воздействия на окружающую среду.
