Винтовые сваи для фундамента – технические характеристики

Фундамент дома – заклад его надежности и долговечности. Однако, стремление сделать прочное основание приводит к тому, что в смете расходы на его обустройство занимают до 30% бюджета, что разумеется же, достаточно дорого. Вторые по значимости расходы, которые несет застройщик – это потеря времени, необходимая для заливки и комплекта прочности классического ленточного фундамента.

Однако, современные технологии строительства домов позволяют оптимизировать и денежные и финансовые затраты, линией использования свайных фундаментов. В частности, отлично зарекомендовали себя фундаменты на винтовых сваях.

Винтовые сваи – что это такое?

Винтообразные сваи для фундаментаВинтовые сваи для фундамента – это разновидность свай, заглубление которых в почву осуществляется путем соединения методов завинчивания, в противовес традиционному забиванию. Сваи винтообразные отличает наличие лопастей на стволе, что делает возможным их установку, как специальной техникой, так и вручную.

Конструктивные элементы винтообразных свай

Конструктивное устройство винтовой сваи

Устройство винтовой сваи не сложное и состоит из нескольких частей:

– труба (дуло). Верхняя часть трубы имеет технологическое отверстие для установки стержня, облегчающего завинчивание сваи;

– оголовок. Воображает собой металлическую площадку, которая закрепляется на верхней части ствола (трубы);

– лопасть. Спиралеобразный плоский элемент, размещённый на нижней части трубы.

Для защиты от коррозии свая имеет антикоррозионное покрытие. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Нормативы винтообразных свай

Изготовление винтовых свай не регламентируется ГОСТом, однако ключевые нормативные положения содержатся в:

• СП 50-102-2003;
• СНиП 2.02.03-85;
• (ТУ) 5264-006-05773342-2007 «Сваи стальные винтообразные».

Отдельные элементы регламентированы:

• качество металла:

  – ГОСТ 8732 – определяет качество конструкционных углеродистых сталей;

  – ГОСТ 19281 – определяет качество низколегированных и легированных сталей;

• качество антикоррозионного покрытия (слой цинка):

  – ГОСТ 9.307-89 – определяет параметры оцинкования для горячего метода нанесения;

  – ГОСТ 9.402-2004 – определяет параметры оцинкования для морозного метода.

• качество сварочных швов – соответствующими нормативными положениями.

При этом существует международный стандарт ICC AC358, на какой опирается большинство производителей.

Таким образом, производство свай выполняется по ТУ (технические условия), которые разработаны конкретным производителем.

Маркировка винтообразных свай

Обозначение должно включать следующую техническую информацию:

• качество стали;
• длина (в м.п.);
• тип сваи (ВСЛ – предназначена для грунтов сезонного промерзания, ВСЛМ – для вечномерзлых грунтов);
• внешний диаметр трубы ствола сваи (в мм.);
• параметры наконечника: диаметр лопастей (в мм.), способ изготовления (литой или сварной), марка сделались.

Проектирование фундамента на винтовых сваях осуществляется по СП 24.13330.2011.

Винтовые сваи – область применения

Целесообразность использования винтовых свай, в том или другом случае, зависит от типа грунта. В частности, их монтаж рекомендован когда:

• участок отличается неровным рельефом (присутствие склонов);
• в регионе наблюдается существенные низкие температуры, обуславливающие значительную глубину промерзания;
• на участке присутствуют немощные грунты (торфяник, плывун, глина и т.п.). Плотный грунт расположен глубоко;
• строительство ведется в труднодоступных зонах и подвоз строительных материалов, а также вывоз почвы из котлована усложнен;
• грунтовые воды расположены слишком вблизи к поверхности почвы;
• невозможность обустройства котлована на участке (нет проезда, рядом построены здания и т.п.);
• предполагается временное стройка (например, аттракционы, павильоны, шатры).

Зачастую свайно-винтовой фундамент выбирают те застройщики, которые стремятся максимально органично соединить стройка и природный ландшафт.

Согласно СП 24.13330.2011 винтовой фундамент может использоваться только в малоэтажном строительстве при условии применения легких материалов. Обосновано использование винтообразных свай под небольшие дома, дачи, срубы, гаражи, беседки, террасы, заборы и т.п.

Характеристики винтовых свай – облики, типы, размеры

Ввиду того, что винтовые сваи изготавливаются по ТУ и востребованы для строений разного назначения, на разных образах грунтов, на рынке представлено несколько их разновидностей, а обобщенная классификация приведена в таблице:

Технические характеристики любой из разновидностей

1. По особенности грунта:

• грунт сезонного промерзания (ВСЛ). В этом случае применяются обычные сваи, которые завинчиваются в грунт без предварительного бурения. Визуально такие сваи отличает классический тип лопасти и герметично заваренный конус сваи. Пункт установки сваи заполняется цементно-песчаным раствором;

• вечномерзлый грунт (ВСЛМ). Завинчивание в почву требует предварительного бурения грунты. Визуально их отличает мелкая нарезка по всей длине ствола. Место установки сваи заполняется песком.

2. По образу наконечника сваи:

Задача наконечника – сделать процесс завинчивания сваи максимально легким.

• литые наконечники для винтообразных свай. Отличаются значительной стоимостью и оправданы при наличии очень плотных и/или вечномерзлых грунтов. Литой наконечник способен без разрушений ввинтить сваю в самый сложный грунт без деформации;

• сварные наконечники для винтообразных свай. Более дешевый вариант, однако, имеющий слабое место в виде сварного шва. Этот тип свай востребован застройщиками, какие выполняют завинчивание сваи вручную. Т.к. есть риск деформировать сваю при закручивании машинным способом. Свая в этом случае закручивается до упора (преграды), а не до расчетной глубины.

3. По числу лопастей:

• однолопастные. Сваи с одной лопастью могут использоваться только в плотных грунтах, в том случае, когда наконечник сваи будет упираться в твердое основание;

• многолопастные. Число лопастей может составлять от одного до шести. Чем слабее грунт, тем больше лопастей должно быть у сваи, это обусловлено тем, что многолопастные сваи немало устойчивы к вдавливающим/выталкивающим и горизонтальным нагрузкам.

Виды винтовых свай (однолопастные, двулопастные и многолопастные)

4. По размеру лопастей:

• широколопастные. Размашистыми считаются лопасти, диаметр которых превосходит диаметр трубы в полтора и более раз. По отдельным ТУ он может находиться в диапазоне от 200 до 350 мм. Порядочный диаметр винтовых свай позволяет им сохранять стабильное положение в слабых грунтах. Отклонение в пределах +/- 9 мм.;

• узколопастные. Разработаны для мерзлых и плотных грунтов. Благодаря тому, что диаметр лопасти винтообразный сваи незначителен, её проще завинтить в грунт.

Толщина металла для лопастей варьируется в диапазоне от 9,5 до 12,5 мм.

5. По размеру трубы:

Размеры трубы – параметр собирательный, он вводит в себя:

• диаметр трубы (ствола) – 159-325 мм. Среди наиболее востребованных – 89, 108 и 133 мм.;
• длина трубы – 3-12 м.п. Отклонение в пределах +/- 50 мм;
• толщина металла – 8-12 мм. Отклонение в пределах +/- 2 мм.

Утолщение стенок в свою очередность повышает стоимость винтовой сваи, однако уменьшение толщины снижает её эксплуатационные характеристики. Международный стандарт ICC AC358 регламентирует толщину стенок дула сваи в 8 мм. для использования в нейтральном грунте, и 9,5 мм для химически активного грунта.

Примечание. На рынке присутствуют сваи с толщиной стенки 3-4 мм.

Применение типоразмеров винтообразных свай в зависимости от назначения строения представлено в таблице:

Винтовые сваи – плюсы и минусы

Преимущества винтовых свай:

• сравнительно низкая цена винтовых свай;
• возможность вести работы в непосредственной близости к другим строениям, коммуникациям или насаждениям;
• возможность выполнить монтаж сваи своими дланями;
• значительная скорость установки;
• отсутствие земляных работ;
• отсутствие вибрации и шума при закручивании сваи;
• возможность монтажа на участках с неровным рельефом места;
• допускается повторное использование.

Отметим, что перечисленные достоинства характерны для свай, изготовленных промышленным способом.

Недостатки винтообразных свай:

• невозможность применения на скальных грунтах, ввиду риска деформации лопастей или ствола;
• запрет на применение в сейсмоактивных зонах;
• нецелесообразность использования в химически активных грунтах. Требуется значительная обработка металла для повышения его эксплуатационных характеристик;
• нецелесообразность использования на грунтах со немощной боковой поддержкой.

Быстрый монтаж винтовых свай – одно из несомненных достоинств этого вида свай для фундамента. При этом у заказчика кушать возможность выбрать одну из трех технологий монтажа. В частности:

• механический способ. Предполагает использование вспомогательных механизмов (лебедки и т.п.);

• ручной способ. Для монтажа потребуется несколько человек и рычаг. Однако, чем тучнее ствол и больше диаметр лопастей сваи, тем сложнее будет осуществить ее завинчивание в грунт. Поэтому применение способа обелено только для небольших свай;

• гидравлический способ. Отметим, что использование специальной техники позволяет завинтить сваю в грунт под заданным углом (до 40°).

Расчет винтообразных свай для фундамента

Монтажу винтовых свай предшествует расчет необходимого их количество, глубины завинчивания и определения дистанции.

В частности, расчет винтовых свай выполняется по СНиП 2.02.03-85.

Число свай в фундаменте и их размеры следует ставить из условия максимального использования прочности материала свай и грунтов основания при расчётной нагрузке, допускаемой на сваю. Потому чтобы определить, сколько нужно винтовых свай на дом (6х6, 8х8) следует обладать полной информацией об указанных параметрах. Они же определяют и оптимальное дистанция между винтовыми сваями при монтаже.

Срок эксплуатации винтовых свай

Среди факторов, которые оказывают воздействие на длительность эксплуатации винтовых свай можно выделить:

• толщина стали ствола винтовой сваи;

• наличие и тип антикоррозионного покрытия. Собираясь приобрести винтовые сваи, следует обратить внимания на наличие, вид и толщину антикоррозионного покрытия, задача которого защищать сваю в грунту. Особенно актуально его наличие при монтаже свай в химически активный грунт. В качестве покрытия используется оцинкование или полимерное покрытие. Чем тучнее слой покрытия, тем более длительный срок оно будет защищать металл от коррозии.

• химическая активность почвы в пункте монтажа сваи. Так, например, песок или сухой сланец имеет самую низкую химическую активность. В этих грунтах не накрытая защитным составом свая прослужит более 300 лет, а при наличии защиты до 800 (расчетные данные, зависят в т.ч. и от образа покрытия). И напротив, в грунтах с высокой химической активностью (торф, морской грунт, ил) срок службы сваи составляет возле 30 лет. При наличии покрытия он может быть продлен до 75 лет.

Какие винтовые сваи выбрать для фундамента

Выбирая винтообразные сваи, будет правильно обратить внимание на:

• диаметр и толщина стенок трубы. Желательно выбирать новые винтообразные сваи. В случае бывших в использовании свай (б/у), есть риск получить сваю с внутренней коррозией, неправильной геометрией. Кроме того, возникнут сложности с дефиницией её несущей способности, а значит и общим числом и шагом монтажа винтовых свай;

• точность нижней части сваи. Она должна быть в конфигурации конуса. Отклонение чревато завинчиванием сваи под углом, что сказывается на ее несущей способности;

• количество винтов лопасти;

• угол штурмы лопасти (определяет несущую способность сваи и простоту завинчивания);

• качество сварного шва (для сварных винтовых свай);

• присутствие защитного покрытия.

Стоимость винтовых свай

Цена сваи зависит от диаметра ствола, толщины стенки, числа лопастей, вида сваи (сварная или литая). Ориентировочные цены представлены в таблицах:

Отметим, что в пределах одного типоразмера стоимости будут существенно варьироваться, что показано в таблице на примере сваи диаметром 57 мм.

Если работы выполнять самостоятельно, то в смету необходимо закладывать только стоимость винтовой сваи. В случае привлечения специалистов и техники нужно учесть расходы на оплату их труда.

Стоимость установки винтообразный сваи составляет от 1000 руб. за 1 м.п. погружения. При наличии оголовка цена увеличивается на 200-400 руб. (в зависимости от диаметра трубы и размера оголовка). Помимо этого, стоимость монтажных трудов может увеличиться если необходимо подрезать сваю по уровню, приваривать оголовки, выполнять бетонные работы. Доставка и выгрузка также увеличивают затраты на устройство свайного фундамента.

Еще один момент, который необходимо учесть – при наличии сложный грунтов стоимость повышается. Коэффициент повышения составляет 1.3, таким манером, первоначальный расчет увеличится на 30%.

Тем не менее, винтовые сваи позволяют с относительно небольшими расходами получить надежный и крепкий фундамент для дома.

Метки: Фундамент Свайный фундамент Винтовые сваи