Винтовые сваи: применение, плюсы и минусы

Бревно, деревянный брус, металлический или железобетонный стержень, забиваемый или вкручивающийся в грунт, называется сваей. Со стороны она напоминает обычный столб, из различных материалов, помещаемый в землю вертикально. Размеры и форма сечения характеризуется материалом и предназначением свай. В плане они могут располагаться одиночно, рядами, в шахматном порядке или в виде кустов.

Предназначение

Достаточно распространена установка винтовых свай. Они применяются в загородном строительстве: банно-оздоровительные комплексы, коттеджные поселки. Свайные фундаменты монтируются под ангары. Также сваи идеально подходят при строительных работах заборов, ограждений.

Также их задействуют на пирсах, причалах. Винтовые сваи здесь соединяют простоту и надежность. Они получили распространеннее в качестве опоры столбов, конструкций, линий электропередач. Их задействуют при монтаже рекламных конструкций, знаков. Такими сваями пользуются, если требуется построить фундамент быстро.

Устройство и проектирование свайного фундамента

Устройство буронабивного свайного фундамента

Свайный фундамент – это опорная конструкция, в состав которой входит свайное поле или отдельно стоящие элементы. Для их изготовления используют железобетон, хотя есть возможность применения бутобетона или армированного раствора. Нередко для одноэтажных зданий используют брус.

Опоры обязательно монтируют под углами сооружения, на пересечении несущих внутренних стен с наружными или между собой. Расстояние между основными сваями не должно превышать 2 метра, но если оно больше, используют дополнительные элементы.

Устройство и проектирование свайного фундамента

Перед монтажом свайной конструкции осуществляется ее проектирование:

  1. Отбор проб грунта для изучения его состава и характера, для чего производят испытательное бурение.
  2. Динамическое и статическое исследование почвы. Процедура позволит изучить степень подвижности грунта.
  3. Прессиометрическое испытание. Показывает, насколько может сжиматься грунт на участке строительства.
  4. Испытание с применением эталонных свайных элементов. Определяется тип используемых элементов.
  5. Опытные работы. Выясняют характер взаимодействия фундамента с грунтом, соседними постройками.
Устройство и проектирование свайного фундамента

После проведения всех процедур можно приступать к созданию проекта. Учитывают все возможные влияния внутренних и внешних факторов.

Особенности установки винтовых опор

Работа по установке свай начинается с разметки. Сваи обязательно устанавливаются на углах будущего здания, а также под несущими стенами. Максимальное расстояние между соседними металлическими сваями должно быть не более 3 м.

Читайте также:  Вентиляционные отверстия в фундаменте надо ли закрывать на зиму

Внимание! Балка, на которой будет располагаться несущая стена, должна проходить своей центральной осью по центру свай. Если она будет смещена, возможно возникновение перекоса несущей стены.

Металлические винтовые сваи своими лопастями вкручиваются в грунт в строго отмеченных местах. Лопасти дополнительно уплотняют почву при вкручивании. После вкручивания всех свай производится их подрезка по одинаковому уровню. После этого сваи заполняются бетонным раствором. Это увеличивает их прочность и дополнительно защищает сваи от попадания в них влаги.

Далее к сваям привариваются оголовки, имеющие технологические отверстия для крепления балок. Места приварки оголовков очищаются от окалины и обрабатываются антикоррозийным покрытием.

Металлические сваи

Материалом этих изделий служат трубы из стали, диаметром 26 см и более. Еще применяют металлические шпунты, балки в форме двутавра и другие прокатные профили.

Трубы диаметром не более 42 см опускают в землю открытыми и закрытыми. В закрытом варианте применяют специальный наконечник в форме конуса. При опускании открытой трубы роль наконечника выполняет конус из земли, который появляется под сваей при частичном заполнении ее грунтом. Посмотрите видео, как использовать винтовые сваи.

Трубы, больших диаметров, погружают обычно открытыми снизу, с применением подмывания почвы. Такое возможно только в мягких грунтах. Если необходимо усилить основание здания, то металлическую трубу заполняют бетоном.

Одним из видов металлических столбов являются винтовые сваи. Из-за огромного разнообразия, они нашли большое применение в различных сферах строительства. Винтовые металлические столбы обладают высокой грузоподъемностью, их диаметр достигает 2,6 м, а глубина погружения 22 м.

Металл очень сильно подвержен коррозии, для этого столбы обрабатывают специальными антикоррозионными веществами. При соблюдении правил установки и эксплуатации металлические сваи прослужат очень долго.

_source=ig_web_button_share_sheet

Сваи из НКТ

В отдельную категорию можно выделить винтовые сваи сварного типа, изготовленные из насосно-компрессорной трубы (НКТ). Для их изготовления применяется толстостенная труба (6,5-7,5 мм) из стали, устойчивой к коррозии. Сварная лопасть выполняется из высокопрочной конструкционной стали.

Сваи из НКТ

Строительство фундамента с использованием винтовых опор из НКТ по стоимости приближается к обустройству оснований на железобетонных буронабивных сваях. Однако существенным преимуществом является возможность выполнить фундаментные работы в короткие сроки, в том числе на сложных грунтах.

Разновидности конструкций свай

Забивные сваи.

Сваи изготавливаются из таких материалов, как:

  • Железобетон. Самый распространенный вариант. Установка железобетонных фундаментов наиболее проста, так как предполагает использование бурового метода, при котором свайная конструкция создается непосредственно в грунте. Также возможна установка готовых железобетонных конструкций с винтовыми нарезками.
  • Металл. Металлические сваи представлены швеллерами, трубами, свариваемыми между собой рельсами и двутаврами. Они отличаются простотой установкой в грунт и используются там, где железобетонные конструкции монтировать невозможно. Основным недостатком таких свай является подверженность коррозии. Металлические трубы могут быть полыми, а могут заполняться бетонной смесью.
  • Дерево. В качестве сырья используются хвойные породы дерева или дуб. Деревянные сваи способны выдерживать нагрузку средней силы, как правило, они используются в условиях вечной мерзлоты, где процессы гниения существенно замедляются. В других регионах использование деревянных фундаментов ограниченно, так как воздействие влаги ускоряет их гниение и сокращает срок службы.
Читайте также:  3 . Определение глубины заложения фундамента

Металлические винтовые сваи.

Выделяются следующие формы сечения:

  • Квадратные.
  • Круглые полые и заполненные.
  • Прямоугольные.
  • Тавровые (в форме буквы «Т»).
  • Двутавровые (сходные по форме с буквой «Н»).

Для укрепления конструкции опорные пяты свай расширяются, но возможен их монтаж без расширения. Опорные пяты могут быть:

  • Разбуриваемыми с долотом для уширения забоя.
  • Выпрессовываемыми.
  • Камуфлетными – пята расширяется с помощью химического или электрического взрыва.

Немного об оголовках

Некоторые винтовые сваи, имеющиеся в продаже, уже оснащены наваренными монтажно-технологическими оголовками. Естественно, это сказывается на стоимости – с таким «дополнением» обойдется дороже.

При этом наличие заводского оголовка пригодится лишь тем, кто планирует собирать на сваях деревянный дом. В других случаях присутствие оголовка роли не играет. Для установки ростверка он не требуется – обвязку просто приваривают к свае. Не принципиально его наличие и при завинчивании – ручную установку производят с помощью специальных отверстий в трубе, на процесс механизированного ввинчивания оголовок тоже не влияет.

Немного об оголовках

Конструктивные особенности этого опционального элемента и размеры для сваи СВС-108 показаны на рисунке.

Спецтехника для установки свай

Для организации буроинъекционных опор используют мобильные буровые установки (МБУ). При сооружении фундаментов чаще всего используют колесные МБУ.

Буровое оборудование МБУ находится на основной платформе, которая крепится к транспортному шасси на шарнирных соединений. С учетом вида платформы спецтехника бывает поворотной и фиксированной. Для бурения каждой следующей скважины МБУ с фиксированным механизмом необходимо изменять положение, при этом наличие поворотной техники позволяет машине бурить одновременно несколько скважин с учетом их расположения.

Основная рабочая часть МБУ — буровая колонна, состоящая из вертлюга, бура шнекового типа, подъемных цилиндров, вращателя и металлической мачты, по которой передвигается шнек.

Спецтехника для установки свай

Острие бура комплектуется заглушкой, предотвращающей заполнение скважины землей во время разработки полости. При окончании бурения, когда производится заливка бетоном, подаваемый по скважине раствор выдавливает из своего штатного места заглушку.

Читайте также:  Типы (виды) фундаментов под строительство здания (дома)

Нагнетание состава в шнек происходит за счет бетононасоса. МБУ подсоединяется к буровой колонне с помощью вертлюга, куда подключаются подающие шланги. Допустимое давление подачи бетонного раствора — 10 мПа.

Для установки в полость каркаса используют подъемные краны. При монтаже опор размером до 5 м арматура опускается в скважину под собственным весом, но во время работы с более длинными конструкциями для армирования дополнительно применяется виброгружатель.

Итоги

Свайный фундамент можно использовать в тех случаях, когда невозможно применения иных конструкций:

  • на зыбких грунтах;
  • на обводненных почвах и даже в воде (устройство причалов, пирсов);
  • в плотно застроенных жилых кварталах;
  • в стесненных условиях (технология не требует выемки, складирования и вывоза грунта).

Недостатком винтовых свай можно считать их требовательность к условиям эксплуатации:

  • восприимчивость к коррозии при недостаточной защите;
  • снижение срока эксплуатации при установке конструкций в почву, где имеются блуждающие токи, так как из-за них ускоряется коррозия металла;
  • невозможность монтажа цокольного или подвального помещения – выемка грунта снижает прочность всей конструкции и строения.

Какие плюсы и минусы имеют ленточный и свайно-винтовой фундаменты?

Сегодня наиболее распространёнными в индивидуальном строительстве являются два вида фундаментов: ленточный и свайно-винтовой. Каждый имеет свои преимущества, поэтому выбор между ними может быть затруднён. Если у вас:

  • Сложные почвы, например болотистые или торфяные;
  • Ограниченное время строительства;
  • Вы всё делаете своими руками;
  • Ограниченный бюджет;
  • Неровный участок;
  • Не нужен полноценный подвал

то вам идеально подойдёт второй тип. Ленточный фундамент же особенно хорош:

  • При каменистых почвах;
  • Повышенной влажности грунтов;
  • Если важно наличие подвалов;
  • Больших размерах дома.

Как хорошо видно, свайно-винтовой фундамент идеально подходит в первую очередь для достаточно лёгких дачных домов. А на некоторых типах грунта ему просто нет конкурентов. С другой стороны, ленточный чаще применяется при строительстве более капитальных сооружений.

Ленточный фундамент также проигрывает фундаменту на винтовых по трудовым затратам благодаря практически полному отсутствию земляных работ. Таким образом, именно второй, а ленточный, выбирают, когда нужно возвести сооружение очень быстро.