Погружение свай во влажные и водонасыщенные песчано-глинистые грунты. Какой грунт подходит для установки винтовых свай? Основные этапы и особенности монтажа

Какие винтовые сваи бывают?

Различают винтовые сваи по диаметру, размеру лопасти (широколопастные и узколопастные), способу изготовления (сварные, литые и комбинированные), который непосредственно и влияет на прочность фундамента.

Где применяют винтовые сваи?

Этот вид опоры используют при возведении объектов гражданского и промышленного назначения: деревянные дома (каркасно-щитовые, из клееного или оцилиндрованного бруса), дома из блоков и СИП-панелей, кирпичные, шлакоблочные, из пено- и газоблоков, дома из ЛСТК; бани, беседки, заборы и другие ограждения, фонарные столбы, сооружения на воде (пирсы, маяки, причалы, пристани), магазины, торговые центры, линии электропередач, ангары, производственные помещения, трансформаторные и насосные станции.

Какое покрытие выбрать для винтовой сваи?

Самым надежным считается двухкомпонентное антикоррозийное покрытие, где первый слой на основе цинка и щелочи, а верхний – полиуретановой смолы. Это покрытие нового поколения соответствует ГОСТу и более устойчиво к механическому воздействию, чем ранее используемые смолы. Срок службы такого покрытия в слабоагрессивной среде – 20-25 лет.

На какую глубину закручивать винтовые сваи?

Минимальное заглубление – 1,5 м ниже уровня промерзания грунта. Максимальная глубина будет зависеть от типа грунта (иногда и более 8 м). Для Москвы и региона чаще всего используют 3-4 метровые сваи.

Какой срок службы винтовых свай?

Если фундамент на винтовых сваях установлен без нарушения технологии, то срок эксплуататции его зависит от степени агрессивности грунта. Среднестатистический показатель – 100 лет, но известны дома на сваях, которым уже 130 лет.

Какие бывают размеры винтовых свай?

Особенности конструкции свайных элементов:

• диаметр ствола — 100 мм — 300мм;
• диаметр лопасти — 200мм — 550мм;
• длина сваи — 1500мм — 9000мм;
• толщина лопасти — 3мм -10мм;
• толщина стенок — 8 мм — 12 мм;

Какие бывают типы наконечников на винтовые сваи?

Для винтовых свай наконечники выпускают сварные и литые.

Какие наконечники для винтовой сваи надежнее?

Сварные наконечники ничем не уступают по прочности литым, если качество швов проверяется аппаратом ультразвуковой диагностики. Литой наконечник имеет преимущества на каменистом грунте, в более сложных условиях, потому что он меньше подвергается деформации от камней.

Чем отличается литой наконечник от сварного?

Сварной наконечник изготавливают методом плазменной резки, которая обеспечивает высокую точность всех параметров. Литой наконечник представляет собой вылитый, единый массив металла, технология изготовления определяется уже его названием.

Как определить длину винтовой сваи?

Для определения оптимальной длины винтовой сваи необходим геологический анализ грунта. Для этого используют пробное завинчивание сваи (чтобы определить, на какой глубине она дает отказ) или приглашают специалиста для определения состава, несущей способности, плотности, химических и физических свойств грунта.

Какой шаг установки для винтовой сваи?

На длину шага между винтовыми сваями влияют разные характеристики: условия грунта, нагрузка на фундамент, тип ростверка, наличие перепада. Средняя длина шага – 200-250 см.

Как рассчитать количество винтовых свай?

Перед приобретением свай для фундамента надо определиться с длиной и диаметром винтовой сваи с учетом нагрузки на проектируемую основу, а также оптимальное расстояние между сваями в зависимости от характеристик провисания материала, выбранного для ростверка. При расчетах учитывают и многие другие факторы: тип постройки, материал, конструкция строения, виды нагрузок (статистических, динамических, нагрузок на выдергивание), тип грунта с глубиной его промерзания, регион строительства.

Дешевле ли свайно-винтовой фундамент ленточного?

Ленточный фундамент имеет высокую степень усадки, при неоднородном грунте или неточных расчетах это может повлиять на качество строения. Из-за большой массы бетона и арматуры этот тип опоры трудоемкий и дорогостоящий. В не слежавшихся грунтах, если уровень грунтовых вод высокий, такой тип фундамента имеет низкую несущую способность. Морозные пучения и атмосферные осадки сокращают срок службы ленточного фундамента. Всех этих недостатков лишен фундамент на сваях. Экономия всех ресурсов – до 50%.

Как вкрутить винтовые сваи вручную?

В комплекте свай должна быть инструкция с иллюстрациями и технологическая карта. Если коротко, то сначала необходима планировка и разметка участка. В обозначенных кольями местах пробуривают лунки, устанавливают и выравнивают уровнем сваи. Лишнее срезают болгаркой. Заливают внутрь бетон (соотношение песка и цемента – 4: 1) и закрепляют оголовки. Последний этап – монтаж ростверка (деревянный брус, швеллер, ж/б).

Винтовую сваю надо вкручивать так, чтобы лопасть полностью погрузилась в непромерзающий грунт. При этом учитывают глубину промерзающего слоя и размеры части сваи с лопастями. Вкручивать сваю надо равномерно, постоянно отслеживая отклонения. Серьезная погрешность (на 2 градуса и более) приводит к необходимости выкручивания сваи с перемещением ее в другое место.

Какая допустимая нагрузка винтовой сваи?

Вертикальная нагрузка на винтовые сваи — 1- 30 тонн.

Как избежать коррозии винтовых свай?

Сваи покрывают двухкомпонентным антикоррозийным составом на основе полиуретановых смол. Это покрытие устойчиво к механическим воздействиям. Любой металл подвержен коррозии, и сваи без защиты тоже. Но чем больше глубина погружения, тем плотнее и пластичнее грунт, что практически исключает контакт с кислородом, провоцирующим коррозию. Если внутрь сваи залить бетон, то дом может простоять 100 лет.

Что твакое оголовок винтовой сваи

Оголовок – это металлическая площадка разных размеров с приваренным кольцом усиления – стаканом с диаметром, большим, чем у ствола сваи, и 4 косынками — ребрами жесткости. Приваривается в верхней части ствола сваи.

Какие винтовые сваи подойдут для глины?

Для винтовых свай любого типа не подходят только скальные породы. Винтовая свая в глинистом месте отлично противостоит силе морозного пучения. На уровне выше, чем глубина промерзания, глина скользит по стволу, который очень гладкий и спокойно его пропускает. От подвижек ствол удерживает лопасть. Водонасыщенная глина зимой сжимается, весной разжимается, вызывая деформацию окон и дверей при традиционном фундаменте. Винтовые сваи эту проблему решают, так как пучинистый грунт им не страшен.

Какие грунты подойдут для винтовых свай?

Для свайного фундамента подходит любой тип грунта, кроме каменистого, (даже вечная мерзлота), но наиболее целесообразно применять этот вид:

• при строительстве домов на участках с высоким уровнем грунтовых вод;
• если верхние слои грунта характеризуются слабой несущей способностью, а плотные слои находятся достаточно глубоко;
• при глубине промерзания от 2м;
• при сложном ландшафте (перепады высот, отсутствие свободного пространства, большое количество насаждений).

Отличная постройка - залоги хороший грунт и надёжный фундамент. Грунты бывают: торфяные, глинистыми, песчаными и супеси. Для того чтобы определить какой фундамент подойдёт для песчаного грунта, необходимо исследовать сам грунт. Как известно всем, грунт с песком может быть разным. Размер частиц разнообразен. Например, крупнозернистый песок - считается самым лучшим для любого фундамента. Он устойчив к сезонным катаклизмам, не подвержен к заморозкам, хорошо отводит воду. Мелкий песок в виде пыли не лучший вариант, так как он воду впитывает и удерживает в себе, тем самым образуя грязь. Нужно учитывать, что зимой при морозе она станет больше в размерах. Строительство на мелкозернистых песках может образовать плывуны на участках с близким расположением грунтовых вод. В этом случае, до начала строительства стоит заказать специалиста по геодезическому исследованию грунта, так как затраты на исправление ошибок будут больше самого фундамента. Также ещё существуют среднезернистые (конструкции на таких требуют дополнительно гидроизоляцию) и гравелистые разновидности грунтов.

Виды фундаментов на песчаном грунте (не подверженном пучинистости).

Существует несколько видов фундаментной постройки на грунте из песка:

Строительство фундамента на песке своими руками. Ручной монтаж cвaй в грунты

Этапы работы на своём участке по возведению фундамента:

Монтаж (ручной) сваи в грунты:

1. Каждый слой грунта находится на определённой глубине. В Санкт-Петербурге и области обычно глубина промерзания равна 1,5-1,6 метров.
2. При глинистом грунте используют размер сваи 2,5 м.
3. Если торфяной грунт, то нужно сделать пробное бурение для того, чтобы понять какой нужен размер сваи.
4. Песчаный грунт считается лучшим для закручивания свай длиною 2,5 м.

Винтовые сваи ФУНДЭКС

Почему лучше приобрести сваи данной компании? Холдинг имеет множество филиалов по всем регионам Российской Федерации., их список часто пополняется. Винтовая свая имеет лопасть формы, которая принимает на себя 90 процентов нагрузки. Вкрутить её в грунт можно на любую глубину, даже не обращаясь к дополнительной технике. Ствол сваи заполняется раствором из цемента и песка, предотвращая изнутри коррозию. Снаружи их покрывают антикоррозийным средством. Установить сваю можно в любое время и погоду, возможность сделать пристройку к действующему сооружению. Эти сваи можно завинчивать ручным способом или механическим всего за один день. Доступность в цене. Не нарушает целостность грунта, не требует усадки, ремонту подлежат, служат до двухсот лет и так далее. Фундекс станет для вас идеальным решением для постройки малоэтажного и дачного здания.
В основном наличие песчаного грунта на строительной площадке позволит реально сэкономить на возведении фундамента. Зачастую уровень грунтовых вод низкий и можно не паниковать по поводу изменений несущей способности основания через некоторое время. Хороший песок не относится к категории пучинистого грунта и не представляет угрозы промерзания почвы.

Применение свайного типа фундамента стало очень популярным. С практической точки зрения данная технология позволяет получать высокую экономическую выгоду при достаточной прочности и долговечности конструкции. Одним из вариантов свайного основания является винтовой, при котором опоры вкручиваются в грунт на заданную глубину. Процесс строительства такого основания занимает минимум времени, но требует большого внимания к множеству деталей. Один из таких моментов - на какую глубину вкручивать винтовые сваи?

Практически невозможно дать однозначный ответ на такой вопрос. Конкретной универсальной цифры просто не существует – для каждого проекта она определяется индивидуально. На показатель влияет большое количество параметров, главным из которых является грунт и его характеристики.

Для каких грунтов пригоден фундамент на винтовых сваях

Для строительства свайного основания обязательно проведение инженерно-геологических изысканий. Они должны проводится для любого строительства, но в случае установки опор особенно важны. Путем извлечения кернов грунта и получается набор данных, которые важны для последующей разработки проекта.

Геологи могут дать точную информацию о глубине залегания грунтовых вод, а также характеристики этих вод – это важно для оценки негативного воздействия химических элементов на опоры.

Свайное основание подходит для любого типа грунтов, что делает их «лидером» в сравнении с и аналогами. Строительство винтовых опор позволяет выйти на любую глубину, на которой, по данным геологических работ, залегает слой грунта, имеющий необходимую несущую способность.

При разработке проекта оценивается экономическая составляющая реализации строительства, которая определяет переход к производству работ.

Конечное решение на какую глубину закручивать винтовые сваи определяет архитектор проекта, который должен располагать детальной картиной подстилающих грунтов и характеристиками будущего строения.

Винтовые сваи и необходимая глубина их погружения

В общем виде, винтовая свая представляет собой стальную трубу определенной длины, которая имеет заостренный наконечник и приваренный на протяжении трубы спиралевидный участок. Последний предназначен для перемещения грунта на поверхность и служит основой для ввинчивания конструкции. играют важную роль для вкручивания опор.

Винтовые конструкции отличаются большим разнообразием и могут применяться для любых типов грунтов. Их можно монтировать как вручную, так и с привлечением специальной техники.

Погружение выполняет плавно и начинается со снятия (или прохождения) растительного горизонта. Глубина вкручивания винтовых свай устанавливается с небольшим запасом прочности для обеспечения достаточной несущей способности. Минимальная глубина погружения сваи должна соответствовать глубине промерзания почвы в зоне строительства фундамента. Соответствующий показатель можно взять в СНиП 23-01-99. Например, в южных регионах (Белгород, Воронеж) глубина промерзания составляет примерно 1 м, в то время, как в северных может быть более 2,4 м. Следует помнить, что глубина промерзания песчаников выше, чем у глинистых почв.

Основное правило строительства свайного основания: чем глубже ввинчена свая, тем надежнее фундамент.

Диапазон параметров винтовых свай может различаться в широких пределах. При выборе ствола для строительства фундамента для дома, обычно выбирают сваю диаметром от 57 до 325 мм. При этом, толщина стенки обычно составляет от 2 до 5 мм. Длина опоры варьируется от 1,5 до 12 м. винтовые сваи выдерживают высокие нагрузки на сжатие, а также показывают хорошие значения при напряжении на выдергивание. Для строительства основания опоры более чем выгодны.

Преимуществами свай в виде винта выделяются следующие:

• Прохождение слабых грунтов и выход на слои достаточной прочности – универсальность строительства в любых условиях.
• Возможность повторного использования опор, что выгодно при строительстве временных сооружений.
• Сохранение почвы и растительности при производстве работ по вкручиванию вручную, без привлечения техники.
• Минимальный шум при выполнении работ.
• Высокая скорость возведения.
• Высокая прочность материала и созданной конструкции.

Экономическая выгода при высокой прочности служат главными причинами использования винтовых свай. Кроме того, в отдельных ситуациях такая технология единственная из доступных.

Завинчивание свай

После того, как Вы определились для каких грунтов подходят винтовые сваи и выгодно ли их применение для конкретного участка, следует переходить непосредственно к строительству. Строгое следование правилам монтажа свай приводит к достижению желаемого результата.

После проведения детальных расчетов и определения параметров сваи следует выполнить пробное вкручивание. Эта процедура важна для определения соответствия расчетов реальности и подбора оптимальной техники. Также оценивается степень, с которой подходит применяемая свая для определенного объекта. Устанавливается глубина промерзания и особенности прохождения грунта.

Завинчивание начинается с определения точек установки, которые выносятся в натуру по проекту с помощью рулетки, а в сложных конструкциях с привлечением геодезической службы.

Постепенно ввинчиваются все опоры. Монтаж осуществляется до выхода на определенную глубину. Это важно для обеспечения расчетной прочности конструкции.

По завершению монтажа и выходу всех свай на установленную отметку, выполняется обвязка основания для соединения опор в единый проект.

Винтовые сваи гарантируют долгосрочность эксплуатации здания. Простота конструкции, скорость возведения и гибкость в плане решения нестандартных задач определяют распространенность свай для разнотипных проектов.

Установка винтовых свай для домов и бань на песках и супесях

Песчаная и супесчаная почва непосредственно на поверхности в Подмосковье встречается крайне редко. В практике строительства свайно-винтовых фундаментов на чистом песке мы монтировали сваи только в садовых товариществах, расположенных в бывших песчаных карьерах. Гораздо чаще встречается ситуация, когда песок залегает под незначительным слоем грунта, земли или торфа. Песок под торфом обычно встречается в местах бывших торфоразработок. Если глубина залегания торфа не превышает 40-50 см, можно говорить о том, что винтовая свая монтируется в песчаную почву, если же глубина торфяника более полуметра, надо рассматривать эту ситуацию как монтаж винтовых свай на торфянике (подробнее об установке свайно-винтовых фундаментов на торфяниках смотрите ).

Из-за высокой плотности грунта установка винтовых свай методом ручного завинчивания в песках и супесях является одной из наиболее трудоемких. Причем сопротивление грунта в сухих песках и супесях ниже, чем в обводненных. При необходимости глубокого монтажа (более 150 см) свайно-винтовых фундаментов в обводненных песках мы рекомендуем использовать машинный способ закручивания винтовых свай.

Как и при установке винтовых свай в глинах и суглинках, перед закручиванием сваи ручным способом, мы делаем лидирующее бурение. Правда если для лидирующей щахты в суглинках применяется шнек (бур) диаметра 90 мм (пример приведен для наиболее распространенной при строительстве малоэтажных домов и бань винтовой сваи с диаметром ствола 108 мм), то для лидирующего бурения в песке можно использовать бур большего диаметра, вплоть до 200 мм. Обусловлено это тем, что когда винтовая свая закручивается, она уплотняет под собой грунт. В суглинках стенки лидирующей шахты практически не осыпаются, благодаря вязкости почвы. В песках, особенно мокрых, стенки шахты осыпаются стремительно и буквально после нескольких оборотов сваи шахта ниже винтовой лопасти полностью засыпается песком. И если суглинок при осыпании остается достаточно рыхлым, то песок, особенно мокрый, сразу приобретает практически исходную плотность. Большой диаметр лидирующей шахты отчасти компенсирует осыпание песка при закручивании винтовой сваи.

Поскольку пески и супеси, даже частично обводненные, обладают гораздо меньшим коэффициентом расширения, чем суглинки, их не относят к пучинистым грунтам. Глубина промерзания, особенно на сухих песках, минимальна и при средней толщине снежного покрова составляет 20-40 см. Да и замерзать в сухом песке нечему. Поэтому оптимальная глубина закручивания винтовой сваи на таком грунте меньше, чем на торфяниках или суглинках и составляет 120-150 см. Таким образом, на ровных строительных площадках для монтажа свайно-винтового фундамента можно использовать винтовые сваи с длиной ствола не 250 см, а 200 см, оптимизируя тем самым расход материалов и в целом уменьшая стоимость свайно-винтового фундамента.

Установка винтовых свай для домов и бань на торфяниках и заболоченных почвах

Малоэтажное строительство на торфяниках мелкого и среднего залегания подразумевает устройство фундамента, который будет либо «плавать» в поверхностном слое почвы (то есть необходим фундамент плоский, большой площади, например, бетонная плита), либо упрется в находящийся ниже уровня залегания торфа плотный слой (обычно песок, супесь или суглинок). Для прохождения рыхлого верхнего слоя грунта обычно используют сваи (забивные, буронабивные или винтовые). Возможно также применение комбинированного типа фундаментов, когда верхняя площадка или ростверк опирается на сваи.

Винтовые сваи являются одним из наиболее прогрессивных способов возведения фундаментов на торфяниках глубиной до 5-6 метров. Впрочем, в Московской области неразработанные торфяники такой глубины редко передаются под малоэтажное строительство. В садовых товариществах и поселках залегание торфа на глубину более 3 метров встречается эпизодически, как правило вдоль русел рек, в поймах или на осушенных заболоченных площадях.

В большинстве случаев при строительстве малоэтажных домов и бань на свайно-винтовых фундаментах приходится сталкиваться с разработанными торфяниками (таких торфяников много на востоке Московской области, например, в Егорьевском и Шатурском районе, рядом с городом Электроугли и в других местах). Как правило, в разработанном торфянике под остаточным слоем торфа (0.5-2.5 метра) проходит слой песка или супеси. Перед монтажом свайно-винтового фундамента на участках бывших торфяных разработок обязательно делается пробное бурение для определения остаточной толщины слоя торфа. Если слой торфа находится в пределах 50-80 см, а далее идет слой песка, достаточно заглублять винтовые сваи на 140-160 см, то есть использовать винтовые сваи с длиной ствола 2 метра. Если толщина торфяника находится в диапазоне от 80 до 120 см, оптимально применение винтовых свай 250 см в длину. Когда свайно-винтовые фундаменты устанавливаются на торфянике 130-200 см, мы применяем винтовые сваи 300 см в длину.

Для возведения свайно-винтовых фундаментов на торфяниках при глубине пласта торфа более 50-60 см рекомендуется использовать винтовые сваи с диаметром ствола 108 мм и более. При этом части винтовых свай, находящиеся над поверхностью земли, лучше обварить металлическим профилем 20х40 мм в два или три ряда для придания свайно-винтовому фундаменту общей жесткости. Дело в том, что на плотных грунтах рычаг сваи – это то расстояние, которое осталось выше поверхности грунта, а при монтаже винтового фундамента на рыхлом грунте, к которым относится торф, рычаг увеличивается на расстояние глубины залегания торфа. Если рыхлый поверхностный слой грунта сочетается с уклоном, что встречается рядом с руслами ручьев и рек, то оптимально не только обварить винтовые сваи параллельным профилем, но и поставить укосины из такой же профилированной трубы, либо сделать обварку свайно-винтового фундамента швеллером.