Виды свай для свайного фундамента и области их применения

Прежде чем описывать все преимущества и недостатки винтовых свай следует подробно описать эти элементы и их технические возможности. Итак, винтовая конструкция представляет собой трубу с толщиной стенок обычно не менее 3 мм, завальцованную с одной стороны. Именно к этому окончанию трубы приварена бурящая лопасть особой конструкции. В целях соблюдения прочности конструкции для изготовления свай используют как минимум одношовные трубы.

Применение винтовых свай:

  1. Для строительства заборов;
  2. Возведение входных групп, крылец, пристроек любых типов;
  3. Строительство мостов, переходов, причалов;
  4. Установка опор под столбы;
  5. Установка рекламных щитов, указателей, знаков;
  6. Применяются при усилении фундаментов, восстановлении фундаментов;
  7. В качестве фундаментов под различные конструкции, временные сооружения;
  8. В качестве фундаментов для крепления механизмов;
  9. Фундаменты под частное коттеджное строительство. (Веранды, бани, дома, беседки и т.п.)
  10. Столбы для распашных калиток и ворот;

Для каждого типа сооружения должны быть использованы сваи зафиксированного диаметра:

Заборы, ворота

  1. Легкие заборы из сетки рабицы – используются стандартные сваи диаметром 57 мм, а также заборные винтовые сваи с диаметром трубы 51 мм, профилем с сечением 50х50 и толщиной стенки 2 мм;

  2. Тяжелые заборы из профлиста или деревянный штакетник — используются сваи диаметром 76 мм; а также заборные сваи диаметром трубы 57 мм, профилем 60х60 и толщиной стенки 3 мм;

  3. Калитки и нетяжелые ворота – d = 89 мм и заборные винтовые – 76 мм, профилем 80х80

  4. Откатные или распашные ворота – d = 108 мм и заборные винтовые сваи d = 89 мм, профилем 100х100.

Различные постройки

  1. Простые легкие постройки (крыльцо, открытая терраса, туалет, сарай) – d = 57 мм;

  2. Легкие постройки (терраса, бытовка, веранда, строительные вагончики) — d = 76 мм;

  3. Более тяжелые террасы, веранды и пристройки к дому — d = 89 мм

Дома

  1. Одноэтажные каркасные дома — d = 89 мм;

  2. Деревянные дома из профилированного или клееного бруса, сечением до 200 мм — d = 108 мм;

  3. Дома из бревна (до 200 мм) — d = 108 мм;

  4. Двухэтажные каркасные дома – d = 108 мм;

  5. Тяжелые деревянные дома – диаметр 133 мм;

  6. Дома из арболита и легкого камня (газобетон, пенобетон) – диаметр 133 мм.

При необходимости реконструкции фундамента деревянного дома чаще используют винтовые сваи диаметром 108 мм.

Благодаря проведенным исследованиям грунта на вашем участке, корректному выбору свай, согласно приведенным параметрам, вы обеспечите себя прочным основанием вашего сооружения на долгие годы. Если у вас остались вопросы, мы будем рады ответить на них в частном порядке.

По вопросам монтажа фундамента под гараж можете связаться с нашими менеджерами, заказав обратный звонок.

Заказать звонок

Какими бывают сваи

Классификация свай производится по нескольким параметрам:

  • конструкции – цельные или составные, выполненные из отдельных секций, с острием или тупым нижним концом (открытым, закрытым), с уширениями на разных уровнях или без них;
  • по размеру – короткие (жесткие) и длинные (гибкие или средней жесткости);
  • форме сечения – круглые и многоугольные, трапецеидальные, пирамидальные и конические, крестообразные, тавровые и двутавровые, сплошные и пустотелые, ровные и переменного поперечного профиля;
  • материалу изготовления – деревянные, бетонные или железобетонные, из металла, грунтобетонные, комбинированные;
  • характеру работы – висячие и опорные (сваи-стойки);
  • технологии монтажа – забивные, винтовые, набивные (частотрамбованные, буронабивные), вдавливаемые;
  • способу армирования – с поперечно и продольно установленными ненапрягаемыми или предварительно напряженными стержнями, расположенными в центре, по периметру или углам.
Читайте также:  Изготовление столбчатого фундамента – как правильно

В зависимости от грунтовых условий, конструкции и высоты дома выбирают различные типы свай. К примеру, в качестве свайного фундамента на вечномерзлых грунтах, а также в районах с сейсмичностью, превышающей 6 баллов, не допускается использовать сплошные железобетонные стволы без поперечного армирования. А круглые полые жб сваи великолепно проявляют себя в условиях сейсмичности 7 и более баллов, но использование такого фундамента при строительстве гидротехнических сооружений не допускается.

Назначение и виды свайопределяют вариант их изготовления – в заводских условиях, на площадке или непосредственно в грунте.

Сваи-стойки представляют собой столбы, проходящие сквозь слабые слои и опирающиеся непосредственно на плотные грунтовые пласты. К висячим сваям относятся стволы, передающие нагрузку от сооружения на сжимаемый грунт через свои боковые поверхности.

Для погружения свайного фундамента до необходимой отметки забивным или вдавливаемым способом используют специальное оборудование – молоты, копры или другие установки ударного и вибрационного действия. Они бывают:

  • гидравлическими;
  • механическими;
  • дизельными;
  • пневматическими и т.д.

Набивные типы свай выполняются с предварительным бурением скважин или забивкой полых труб в грунт, который в процессе углубления удаляется разными способами. Образованное отверстие впоследствии заполняется бетонным раствором. В зависимости от технологии производства работ и характеристик грунта, оболочки вынимают или оставляют в качестве обсадки. Часто конструкция буронабивных свай предусматривает устройство уширенной пяты, увеличивающей несущую способность фундамента. Отверстие в нижней части образуется механическим путем (разбуриванием) или посредством камуфлетного взрыва.

Винтовые сваи изготавливают из железобетона, либо металла. Они состоят из ствола и винтовых лопастей, расположенных на установленном в нижней части башмаке-наконечнике. Столб может быть как пустотелым, так и сплошным или заполненным бетоном, а лопасти – литыми стальными или чугунными, сварными металлическими и даже пластмассовыми.

Одним из видов свайных фундаментов являются шпунтовые стенки, выполненные из дерева, а также стали или железобетона. Сваи устанавливаются вплотную друг к другу, создавая водонепроницаемое ограждение.

Деревянные сваи

Для деревянных свай используют длинномерную древесину ели и сосны. В определенных ситуациях допускается применять дуб, лиственницу или кедр. В качестве материала выбирают прямоствольные бревна, очищенные от коры. При значительном заглублении допускается выполнять наращивание деревянных свай по длине до 3-4 элементов.

Нижнюю часть стволов заостряют, а в случае погружения в каменистые или слишком плотные грунты – на нее надевают защитные металлические башмаки. Сверху на бревна устанавливают бугель, представляющий собой кольцо из металла. Он предохраняет дерево от возможного разрушения ударным молотом.

Железобетонные сваи

Сборные сваи изготавливаются на заводах, а монолитные – непосредственно на площадках в соответствии с проектом. Арматура может быть обычной, либо предварительно напряженной, а для заливки применяют тяжелые бетоны с соответствующими показателями по морозоустойчивости.

Металлические сваи

Для свай используются трубы, сварные конструкции или прокатный профиль. Изделия небольшого диаметра допускается погружать закрытыми снизу коническими наконечниками. В качестве защиты от коррозии поверхность металлических свай обрабатывают:

  • битумом;
  • каменноугольными смолами;
  • др. антикоррозийными составами.
Читайте также:  Какой глубины должен быть фундамент для одноэтажного дома из блоков

Как работает винтовая свая?

Разберем типичный для средней полосы РФ случай расположения слоев грунта, см. рис. справа:

Работа винтовой сваи в грунте

  1. Сверху – гумус, постепенно переходящий в супесь, общей мощностью 0,15-3 м. В данном случае важно не их плодородие, а то, что грунты это очень слабые, несущая способность менее 2 кг/кв. см, рыхлые и в глубине сильно, а перед зимой и обильно, увлажненные.
  2. Слой суглинка с несущей способностью 3-4 кг/кв. см. Его мощность для возможности применения обычных винтовых свай должна быть не менее 0,7-1,2 м, а сам он в пределах строительной площадки сплошным.
  3. Рыхлый, сильно, вплоть до плывунов, обводненный аллювий большой мощности; несущая способность не более 2-3 кг/кв. м.

В черноземной полосе гумус на супеси может достигать мощности более 5 м, с одной стороны. С другой, там местами прямо на поверхность могут выходить т. наз. ергени – песчано-глинистые отложения Ергень-реки времен последнего оледенения, по которой воды тающего ледникового щита Фенноскандии стекали в древнее Сарматское море, объединявшее Черное, Азов, Каспий и Арал. Свое название в геологии она получила от моренной гряды Ергень, в которой впервые были обнаружены эти характерные отложения. Между прочим, по геологическим данным, эта «речка» достигала 200 км ширины русла, а ее пойма – 600 км.

Несущая способность ергеней уже на глубине 0,5 м достигает 5-6 кг/кв. м, а при вворачивании сваи конус уплотнения нарастает чрезвычайно быстро. Если свая ушла в ергень до заклинивания глубже, чем на 2,5 м, отлично, фундамент будет очень прочным. Если менее чем на 2 м – здесь на сваях строить нельзя. Но вернемся к обычным грунтам.

Как работает винтовая свая?

Примечание: сходными с ергенями свойствами обладают аллювиальные наносы предгорий и приморских равнин.

Верхний слой гумуса с супесью, подверженный промерзанию – пучинистый. Вода при замерзании расширяется равномерно во все стороны, поэтому зимой пучинистый грунт крепко обхватит сваю со всех сторон и с огромной силой потянет вверх. А весной, оттаяв, отойдет в стороны и даст ей возможность свободно проседать и наклоняться. В наших краях, увы, почти вся нагрузка на винтовую сваю передается ее пятой ниже, а с боков ее вес почти ничто не держит. Выжимания воды и спрессовывания грунта вокруг сваи в конгломерат, как при забивании забивной, при заворачивании винтовой не происходит.

Супесь ниже глубины промерзания почти не сопротивляется вырыву сваи. Если слой суглинка, который только и воспринимает нагрузку, меньше минимальной его толщины 0,7-1,2 м, то остается всего 2 выхода:

  • Загнать сваю в суглинок только на 1 виток винта, причем конец сваи не должен протыкать несущий слой более чем наполовину, иначе его вокруг сваи размоет почвенной водой. Еще одно условие – до несущего пласта должно быть не менее 2,5 м от низшей точки стройплощадки, иначе у фундамента не окажется должной поперечной устойчивости.
  • Взять очень длинную, не короче 5 м, сваю специальной конструкции для пучинистых и плывущих грунтов, см. далее. Эти же сваи пригодны для верхнего слоя свыше мощностью 3 м, напр. на черноземах. Но заворачивать их можно только тяжелой спецтехникой. Мало того, что свая длинная, да еще земля вязкая и липкая.

Примечание: в первом случае на сваю длиной менее 4 м свободно надевается противовырывной кожух из металлической трубы, как показано на рис. Пример технического парадокса – чтобы свая крепче сидела в земле, ее нужно от земли отгородить.

Читайте также:  Максимально допустимая нагрузка на плиту перекрытия

Сварной наконечник

Опорные элементы со сварным наконечником – это дешевые изделия невысокого качества, особенно если они изготавливаются кустарным способом. К нижней части стальной трубы с заостренным концом приваривается буровая лопасть. Если лопасть расположена неправильно, такую сваю невозможно вертикально погрузить в грунт – она будет «уходить» в сторону.

Еще одна проблема сварных наконечников – низкое качество сварки и самого металла, из которого выполнена лопасть. У таких изделий лопасти легко деформируются и даже отрываются, если в процессе погружения опора натыкается на камни в грунте. Отрыв лопасти можно почувствовать в ходе работ по установке – труба будет слишком легко проворачиваться.

Если из-за низкого качества сварки и антикоррозийной обработки шов разрушится спустя несколько лет после обустройства фундаментного основания, свая потеряет опору. Это грозит неравномерным проседанием фундамента под нагрузками, разрушением ростверка, а затем и стеновых конструкций. Постройка в короткие сроки приходит в аварийное состояние.

Сварной наконечник

Критические отзывы о винтовых свайных фундаментах в первую очередь базируются на опыте строительства подземных оснований с применением некачественных опорных элементов со сварным винтовым наконечником.

Недорогие изделия данного типа подойдут для возведения временных легких построек, различного рода ограждений и навесов. Для домостроения применять опоры со сварной лопастью рискованно.

Разновидности винтовых свай

В зависимости от предназначения винтовые сваи для фундамента подразделяются на следующие:

По диаметру трубы и ограничениям по применению:

  • 50-60 мм – для возведения легких конструкций, таких как заборы с использованием сетки, ограждения или садовые конструкции;
  • 70-80 мм – для возведения более тяжелых объектов, например, забор из листов металлопрофиля;
  • 90-110 мм – для строительства небольших сооружений – садовых построек, беседок, заборов из кирпича, душей;
  • 130-140 мм – сваи с этим диаметром предназначены для строительства полноценных жилых строений из ячеистых бетонных блоков, тяжелого дерева, кирпича и шлакоблока;
  • свыше 150 мм – подобные винтовые сваи используются в промышленном строительстве при возведении производственных помещений, складов и ангаров.
Разновидности винтовых свай

По длине: Наиболее распространенные категории свай распределяются на следующие размеры — 1600 мм, 1800 мм, 2000 мм, 2500 мм, 3000 мм. Также, возможно использование и более длинных винтовых свай, например, длиной до 11700 мм.

По виду обвязки материала:

  • с заливкой бетонного ростверка – при строительстве массивных строений и использовании ленты бетона;
  • с заливкой бетонной плиты – для строительства массивных строений на неоднородной почве с нестабильной плотностью;
  • с деревянной обвязкой – при строительстве небольших сооружений, таких как дачных домиков, бытовок, беседок;
  • с обвязкой металлическим швеллером – данная технология используется при строительстве массивных домов из тяжелого материала (кирпича, шлакоблока) при наличии большой нагрузки на фундамент.

Как рассчитать свайно-ростверковый фундамент?

При расчете свайно-ростверкового фундамента, помимо самих свай, требуется определить основные параметры ростверка. Полный расчет достаточно сложен и проводится специалистами. При изготовлении ростверка ленточного типа из бетона пользуются практическими рекомендациями: высота – более 30 см, ширина – минимум 38 см.

Важный элемент – армирующий пояс из продольных и поперечных стальных арматур диаметром 12-14 мм. Крайние элементы должны находиться под слоем бетона толщиной не менее 2 см.

Как рассчитать свайно-ростверковый фундамент?

Калькулятор онлайн: Быстрый и правильный подсчет размеров, потребности арматуры и бетона