Винтовые сваи: применение, плюсы и минусы

Тип ростверка

Ростверк не является обязательной конструкцией – здание может опираться непосредственно на оголовки свай. Но его установка позволяет обеспечить фундаменту дополнительное укрепление.

Свайно-ростверковый фундамент.

По местоположению ростверк может быть:

• Висячим. Располагается над уровнем грунта на высоте 1-1.5 м. Висячие ростверки лучше всего подходят для небольших частных домов.
• Заглубленным. Монтируется ниже нулевой отметки грунта на песчаную подушку.
• Наземным. Находится на уровне поверхности.

По способу установки ростверки подразделяются на:

• Сборные. В большинстве своем представлены в виде стальных балок, скрепляемых сварным методом. Хорошо подходят для строительства зданий с небольшим сроком эксплуатации (беседки, веранды).
• Сборно-монолитные. Состоят из деталей с «замочными» соединениями, которые в ходе монтажа собираются и скрепляются в монолитную конструкцию. Используются в строительстве многоэтажных домов и промышленных сооружений.
• Монолитные. Являются единой конструкцией в виде замкнутой или незамкнутой ленты. Хорошо подходят для строительства жилых малоэтажных домов.

Ростверки могут иметь деревянную опалубку или обходиться без нее. Подробнее об изготовлении опалубки читайте в отдельной статье: (здесь будет ссылка)

Свайные фундаменты

Конструкция свайного фундамента состоит из группы свай и ростверков, являющихся связывающим и распределяющим нагрузки звеном сооружения. На несущие плиты или балки, объединяющие сваи, опирают наземные части строений. В зависимости от своего места расположения относительно горизонта, ростверки бывают:

• низкими – находятся ниже уровня поверхности земли и передают через свою подошву часть усилия на грунт. Как правило, устраиваются не выше отметки промерзания;
• промежуточными – укладываются без заглубления непосредственно на поверхностном слое непучиноопасных грунтов. Вертикальное давление по подошве не передают;
• высокими – располагаются над уровнем земли под внутренними стенами домов при наличии технического подполья, а также под мостовыми опорами и т.д. Жесткость такой конструкции придают дополнительные наклонные сваи.

Проект сооружения может предусматривать различное расположение свайных стволов:

• одиночное – под легкие каркасные строения;
• ленточное (одно- или многорядное) – под несущие стены протяженных сооружений;
• кустовое – под массивные колонны и столбы;
• сплошное – под башни и высотные дома, имеющие небольшую площадь в плане.

Используя при возведении фундаментов в гражданском строительстве разные виды свай, удается увеличить объем сдаваемого жилья за счет повышения этажности строений, а также использования площадок с грунтами, имеющими неудовлетворительные характеристики. Кроме того, можно отметить значительное снижение трудоемкости и сокращение временных сроков на этапе земляных работ, по сравнению с открытым способом монтажа подземной части сооружения, дающее застройщику экономическую выгоду.

в 14:08

Главная | О нас | Обратная связь

Виды свай и свайных фундаментов

Классификация ведется по видам, смотри раздел 6 СП 50-102-2003. В нем расписаны устройство свайного фундамента, его проектирование, а также виды свайных фундаментов.

По способу погружения они бывают:

1. Забивные или вдавливаемые. Готовые погружают прямо в грунт или в лидерные (предварительно подготовленные) скважины.

   По материалу – бетонные, железобетонные, стальные, деревянные.

   По армированию:

   с ненапрягаемой арматурой, установленной продольно и поперечными дистанцирующими отрезками арматуры;

   с предварительно напрягаемой продольной прутковой или канатной арматурой с поперечной арматурой или без нее.

   По конфигурации сечения:

   поперечного – прямоугольные, квадратные, круглые, двутавровые и тавровые, круглые или квадратные с круглой полостью.

   продольного – цилиндрические, призматические и с боковыми наклонными гранями – трапецеидальными, ромбовидными, пирамидальными;

   по конструкции – цельные и составные;

   по виду нижнего конца – с плоским концом, с заостренным, с объемным уширенным – булавовидным, полые с открытым или закрытым окончанием и с камуфлетными пятами – со взрывными полостями.

2. Железобетонные сваи-оболочки, погружаемые с полной или частичной выемкой грунта и не заполняемые бетоном. Могут быть и бетонируемые.
3. Набивные бетонные и железобетонные. Грунт отжимается в стороны, свая бетонируется.
4. Буровые бетонные и железобетонные. В пробуренную скважину:

   на растворе устанавливают готовые элементы;

   заливают бетон;

   устанавливают армирующий каркас и заливают бетон.

5. Винтовые. Стальная труба с винтом на конце.
6. Буровинтовые. Железобетонное изделие с винтом на конце вкручивается в грунт.

Методы устройства набивных свай

Технология устройства набивных свай отличается от установки забивных опор, и заключается в нескольких этапах работ:

• Сначала пробуривают скважину в грунте. Если скважина упирается в сыпучий грунт, то на её дне создают песчаную подушку.
• Подстилающий слой готовят смешиванием песка и гравия в равных долях. Толщина утрамбованной подушки должна быть не менее 150 мм. Как правило, в качестве гидроизоляции, на поверхность подушки укладывают слой рубероида.
• В случае установки сваи в обводнённом грунте, потребуется дополнительное укрепление стенок скважины от обрушения боковой поверхности ствола.
• Специальным устройством на стенки скважины под давлением подаётся насыщенный глинистый раствор. Эти самым создаётся водонепроницаемый слой. Образовавшаяся «кора», надёжно предохраняет боковую поверхность скважины от обрушения.

Применение обсадных труб

Обсадные трубы применяют в самых слабых грунтах. В готовую пробуренную скважину с помощью гидравлических домкратов погружают сегменты трубы. Внутреннее пространство обсадной трубы очищают от посторонних предметов и мусора.

Внутрь трубы помещают арматурный каркас. Заливку бетоном производят через специальный рукав. Очень важно соблюдать послойное уплотнение бетонной смеси глубинными вибраторами. Трамбуют каждый слой толщиной 200 мм.

Преимущества свайно-винтового фундамента

Винтовые сваи позволяют возвести фундамент всего за несколько дней, притом он сразу может воспринять нагрузку от здания и не боится сил морозного пучения.

В отличие от мелкозаглублённой ленты и столбов, свайно-винтовой фундамент на пучинистых грунтах не совершает сезонных «прыжков» вверхвниз.

Несущая способность винтовых свай не ниже (обычно даже выше), чем забивных и буровых, а выигрыш во времени составляет не менее месяца. При этом винтовые сваи обходятся на 50-70 % дешевле забивных и на 20-30 % — буровых, а если сравнивать с плитным фундаментом, то экономия составляет не менее 80 %. 

Однако наряду со сторонниками у винтовых свай есть и противники, которые считают конструкцию недостаточно долговечной и приводят примеры (которых, к сожалению, довольно много) неграмотного изготовления и монтажа свай. Эти примеры мы также рассмотрим в статье.

Висячие сваи

Висячие сваи представляют собой элемент с развитой бугристой боковой поверхностью. Эти шероховатые стенки сваи обеспечивают хорошую адгезию элемента с грунтом. Для этого вида свай не важен диаметр наконечника, здесь большую роль играют неровные бугристые стенки. Очень хороший пример такого типа оснований – это буронабивные сваи. В данном случае в пробуренную скважину под напором заливается бетон. Таким образом, около 70% несущей способности приходится именно на стенки сваи, и не на её основание. Данный тип свай может применяться на грунтах с рыхлым верхним слоем и недостаточно прочным нижним, а также в условиях высокого уровня грунтовых вод на участке. Третий тип свай – это промежуточное решение, когда несущие возможности есть и у основания, и у стенок свайного элемента. Яркий пример тому железобетонные забивные сваи. Такой несущий эффект получается за счёт уплотнения грунта в процессе забивания сваи. Но в нашей статье мы не будем рассматривать этот тип свай. По сути, винтовые сваи можно отнести к стоечным элементам. Посудите сами, за счёт гладкой поверхности трубы не обеспечивается никакого сцепления с грунтом, а несущие функции берут на себя лопасти винта. Но так ли хороши эти сваи, мы рассмотрим далее.

Свайные фундаменты

Конструкция свайного фундамента состоит из группы свай и ростверков, являющихся связывающим и распределяющим нагрузки звеном сооружения. На несущие плиты или балки, объединяющие сваи, опирают наземные части строений. В зависимости от своего места расположения относительно горизонта, ростверки бывают:

• низкими – находятся ниже уровня поверхности земли и передают через свою подошву часть усилия на грунт. Как правило, устраиваются не выше отметки промерзания;
• промежуточными – укладываются без заглубления непосредственно на поверхностном слое непучиноопасных грунтов. Вертикальное давление по подошве не передают;
• высокими – располагаются над уровнем земли под внутренними стенами домов при наличии технического подполья, а также под мостовыми опорами и т.д. Жесткость такой конструкции придают дополнительные наклонные сваи.

Проект сооружения может предусматривать различное расположение свайных стволов:

• одиночное – под легкие каркасные строения;
• ленточное (одно- или многорядное) – под несущие стены протяженных сооружений;
• кустовое – под массивные колонны и столбы;
• сплошное – под башни и высотные дома, имеющие небольшую площадь в плане.

Используя при возведении фундаментов в гражданском строительстве разные виды свай, удается увеличить объем сдаваемого жилья за счет повышения этажности строений, а также использования площадок с грунтами, имеющими неудовлетворительные характеристики. Кроме того, можно отметить значительное снижение трудоемкости и сокращение временных сроков на этапе земляных работ, по сравнению с открытым способом монтажа подземной части сооружения, дающее застройщику экономическую выгоду.

Важные особенности винтовых свай

Остановимся подробнее на основных особенностях и преимуществах винтовых свай. Их высокая универсальность обусловлена способом проникновения в грунт и сцепления с ним. Благодаря наличию резьбы с лопастями при ввинчивании свай не разрыхляется грунт. На вкрученную таким образом трубу не действуют сильные выталкивающие силы. Это обеспечивает надежность фиксации сваи и ее долговечность (до 100 лет эксплуатации).

Обычные столбы забора подвергаются воздействию выталкивающих сил. Вследствие чередования сезонного оттаивания и замерзания они колеблются вместе с грунтом. Поскольку это происходит неравномерно, зачастую происходит перекос забора с последующей деформацией. Для фундамента из винтовых свай подобные явления безопасны.

Винтовые свайные конструкции подходят для установки практически на любых типах грунтов: на болотистых, вечной мерзлоте и пр. Единственное требование в подобных случаях — использование большего заглубления. Основные типы винтовых свай поставляются длиной от 1 до 12 м, что легко решает указанную проблему.

Еще одна важная особенность винтовых свай — удобство их использования на участках с неровным рельефом. Благодаря этому можно быстро и без больших затрат установить фундамент там, где другие технологии применять весьма затруднительно или очень дорого. При завинчивании труб не происходит смещения и перемешивания почвенных слоев, что характерно для рытья траншей и монтажа забивных свай.

Существенным фактором является простота установки свай и высокая скорость их монтажа. Все работы можно выполнить самостоятельно. Для этого не требуется специальное оборудование. Ручным способом одна свая вкручивается примерно 30 минут. Для установки всех свай на участке достаточно одного-двух дней. Работы можно выполнять при минусовых температурах.

Сокращается не только срок выполнения работ, но и общая смета. Свайный фундамент обойдется примерно вдвое дешевле ленточного либо столбчатого. При необходимости винтовые сваи можно быстро и достаточно несложно демонтировать. При этом они не повреждаются, их можно использовать повторно.

Использование металлических труб б/у в качестве свай

Предполагается проектирование и устройство плитно-свайного фундамента для Резервуара с нефтью (15 000 м3). Заказчик предлагает не покупать забивные сваи, и не устраивать буронабивные (при возможной необходимости). Так как у него есть необозримое колличество всевозможных бывших в употреблении металлических труб разнообразного диаметра и длины.

В общем предложение его следующее — «1. Давай просто вибропогрузим все эти трубы (а нижний конец заварим — что было лобовое сопротивление)» «2. Заполним полую трубу землей, или щебенкой, а в верхний конец трубы, оставшимся незаполненным длиной в полметра — просто для вида плюхнем пару ведер бетона, и так же для вида, воткнем четыре арматурины — типа сваи что бы выглядело. «

Мне с этим вариантом как то возится вообще не хочется. Тогда Заказчик говорит — «А ты, мужик, обоснуй — Почему это так вот делать нельзя ? И не желательно ?, И обоснуй мне так, что бы много пунктов из СНиПа было»

Я порылся в Интернете и написал ему первое что нашел —

Вопрос к форумчанам —

1. Как обосновать, что обычные забивные сваи в любом случае будут лучше чем то, что предлагает Заказчик ? 2. Какие есть Аргументы «За» и «Против» применения металлических труб в качестве свай ?

Буду благодарен за квалифицированные советы, ответы и консультации

Источник

Типы наконечников

Данные элементы облегчают задачу погружения свай в грунт. Они бывают литые и сварные. Первый вариант по стоимости значительно дороже. Их использование оправдано при проведении работ с плотным грунтом. Имеется в виду вечномерзлый, имеющий значительные включения, возникшие техногенным путем. При помощи такого наконечника легко справиться с возникшими в ходе работ сложностями. При этом наконечник не деформируется.

Сварные наконечники являются эконом-вариантом. Буровая лопасть приваривается на заостренный конец. Для таких свай характерно низкое качество. Считается, что все отрицательные моменты, связанные с винтовыми сваями, относятся именно к этому варианту.

Несущая способность свай

Несущая способность свай в полевых условиях определяется методами[~ 12]:

• статическими испытаниями свай;
• динамическими испытаниями свай;
• испытаниями грунтов эталонной сваей;
• испытаниями грунтов статическим зондированием.

Количество испытаний свай определяется проектом и зависит от следующих факторов[~ 12]:

• сложность грунтовых условий;
• величина нагрузок, передаваемых на основание;
• число типоразмеров свай.

Для каждого объекта строительства сооружений класса КС-3 и КС-2 проводятся следующие виды испытаний[~ 12]:

• статические испытания свай и свай-штампов;
• динамические испытания свай;
• испытания грунтов статическим зондированием.

Статические испытания свай и свай-штампов производятся до 1 % от общего числа свай на объекте, но не менее трёх для сооружений класса КС-2 и четырёх — для сооружений класса КС-3[~ 12].

Динамические испытания свай производятся до 2 % от общего числа свай на объекте, но не менее шести для сооружений класса КС-2 и девяти — для сооружений класса КС-3[~ 12].

Испытания грунтов статическим зондированием — не менее шести точек для сооружений класса КС-2 и девяти — для сооружений класса КС-3[~ 12].