Какие бывают винтовые сваи для фундамента: Какие виды винтовых свай выбрать для фундамента?

Какие виды винтовых свай выбрать для фундамента?

Статья написана при поддержке производителя БАУ ГРУПП.

---

Винтовые сваи представляют собой разновидность опор, углубляемых в землю посредством завинчивания. Такие конструкции значительно облегчают процесс создания фундамента, поскольку не требуют масштабных подготовительных работ. Виды винтовых свай достаточно разнообразны и позволяют подобрать подходящие в каждом индивидуальном случае.

Когда используют винтовые сваи?

Винтовые сваи представляют собой достаточно простую конструкцию. Их основу составляет длинная стальная труба, на одном конце которой располагаются лопасти, от одной до нескольких единиц. При этом длина, диаметр, толщина, как у самой трубы, так и у лопастей, могут быть различными. Сваи вкручиваются в грунт так, чтобы глубина погружения должна быть не менее 1,5 метров. Чем сложнее рельеф земляного участка, тем больше должен быть этот показатель. Верхние части конструкции впоследствии обрезаются.

Фундамент бревенчатого дома на винтовых сваях

Винтовые сваи используются для строительства сооружений различного характера. Это могут быть:

• Малоэтажные индивидуальные жилищные объекты, а также бани, дачные дома;
• Капитальные сооружения и каркасные дома;
• Пристройки к существующим объектам. Это могут быть веранды или террасы;
• Опоры для сетей электропередач, освещения, рекламных щитов;
• Складские помещения, гаражи и ангары;
• Высотные мачты;
• Гидротехнические объекты;
• Здания промышленного назначения, например, теплицы.

К более мелким объектам, при установке которых используются винтовые сваи, относятся:

• Различного рода ограждения, заборы, настилы, лестницы;
• Внутридомное оборудование, например, печи;
• Пешеходные мостики.

Более того, их применяют для укрепления фундаментов сооружений, находящихся в аварийном состоянии или во время борьбы с оползающим грунтом. Такие сваи также удобно использовать для временных сооружений. А вот в качестве заземления их применять нельзя. В противном случае электрический ток усилит риск появления коррозии, что значительно отразится на качестве сварных швов.

Какие бывают винтовые сваи?

Разновидностей винтовых свай для фундамента достаточно много, поэтому прежде, чем приступать к работе, стоит ознакомиться какой тип будет наиболее подходящим в том или ином случае.

Как было сказано выше, винтовые сваи представляют собой металлическую трубу, оснащенную с одной стороны конусом и лопастями. Диаметр ее может варьироваться от 57 до 327 мм. Наиболее популярным размером в строительстве считается 108 мм.

Конструкция сваи

В зависимости от конфигураций, всего выделяют 3 основных типа конструкций:

• Классический. Обладает одной широкой лопастью и подходит для сооружения облегченных построек. Такой тип также часто используется для ручной подготовки основания будущей конструкции;
• Обладающий несколькими лопастями. Они располагаются на разных уровнях трубы, в связи, с чем могут обеспечивать повышенное сцепление с землей. Такой тип можно использовать для боле масштабных построек без риска уменьшения прочности;
• Узколопастный. Помимо того, что у такого вида конструкции лопасть заужена, на нем также имеются многовитковая нарезка. За счет такого строения, данные сваи используются в условиях очень плотных пород и каменистых скал.

Виды винтовых свай также могут различаться имеющимися на них наконечниками. Они могут быть сварными или литыми. Последние отличаются повышенной прочностью и более дорогой за счет этого ценой. Их используют для крупных капитальных сооружений и для почв в условиях вечной мерзлоты. В обычных случаях хорошо со своей функцией справляются и более доступные по цене сварные винтовые сваи.

Фирмы-производители выпускают сваи под собственными сериями и названиями. Группа компаний Bau представляет ассортимент, состоящий из двух основных серий.

• Серия FM. Включает в себя модели, длиной от 1400 до 3500 мм. Диаметр при этом может быть: 76, 89, 114 мм. Все сваи в данной серии обладают фланцевым соединением в верхней части трубы. Это позволяет исключить дополнительные сварочные работы при монтаже каркаса сооружения.

Серия FM 24 узнать подробнее

• Серия Т. В данной серии представлены винтовые сваи, длина которых варьируется от 550 до 3500 мм. Вариантов диаметра в данном случае, больше: 76, 89, 114, 325 мм. Такие сваи используются при конструкции фундамента небольших объектов. Это могут быть уличные опоры, столбы, рекламные щиты, беседки или террасы.

Серия T узнать подробнее

Цены на сваи варьируются в зависимости от их назначения и размеров.

Как выбрать подходящие винтовые сваи?

Как видно, нет единого ответа на то, какие выбрать сваи. Модель в первую очередь определяется в зависимости от цели их дальнейшего использования, а также от условий грунта земельного участка.

Но существует ряд общих критериев, которые необходимо учитывать при выборе:

• Изделия должны быть сделаны из качественной стали, которая используется не вторично и не имеет повреждений;
• Сваи должны быть обработаны антикоррозийными средствами;
• На самом стержне не должно быть заметных швов от сварки;
• Все лопасти, не зависимо от их количества, должны иметь симметричную форму;
• Размеры лопастей должны быть не менее следующих показателей: диаметр – 30 см ми более, толщина – 0,5 см и более.

Винтовые сваи должны быть сделаны из качественной стали

Если говорить о выборе наконечника, то стоит знать, что каждый из них имеет свое преимущество. Сварной вид лучше выбирать, если необходимо обеспечить максимальную защиту объекта от опрокидывания. Но для сложных почв и масштабных построек лучше остановить выбор на литых. Их уровень прочности позволяет выдерживать очень большой объем нагрузки.

В целом, все части свай должны внушать доверие в их прочности. Лучше всего приобретать продукцию проверенных фирм-производителей для того, чтобы быть уверенным, что конструкции прошли все необходимые этапы обработки. Так помимо нанесения на них средства, препятствующего образованию коррозии, они должны пройти процедуру очистки пескоструйным аппаратом. Производитель должен быть готовым предоставить всю необходимую документацию, подтверждающую качество товара.

Срок службы винтовых свай зависит не только от использованных материалов, сварочных швов, толщины изделия, но и от правильности их эксплуатации. При верном монтаже конструкций, можно рассчитывать на их долгую и верную службу.

Преимущества винтовых свай

Широкую популярность данный вид опоры получил за счет того, что может использоваться даже на участке со сложным грунтом. Например, если земля, предназначенная под строительство, характеризуется водонасыщенностью, то можно ожидать, что строение на ней будет подвергаться повреждениям за счет изменения уровня грунта. Происходит этот процесс под воздействием резких перепадов температуры. Использование винтовых свай помогает решить эту проблему, так как их лопасти в буквальном смысле вкручиваются в землю, подобно шурупам. Использовать их можно не только для участков с повышенным уровнем грунтовых вод, но для следующих видов:

• Многолетнемерзлых;
• Подверженных процессу пучения;
• Торфяных;
• Со слабой рыхлой почвой.

Использование винтовых свай на участках со слабой рыхлой почвой

И даже неровный рельеф местности не становится препятствием для использования винтовых свай.

Дополнительными преимуществами данного вида материала можно считать:

• Простой монтаж, не требующий сложных подготовительных и земляных работ;
• Его применение не зависит от погодных условий. Могут монтироваться в любое время года и даже при наличии осадков;
• Не требует дополнительных материалов, таких как арматура или опалубка;
• Сжатые сроки строительных работ. Простой монтаж может занять всего пару часов;
• Разнообразие видов, позволяющее подобрать подходящие по качеству и стоимости сваи в каждом индивидуальном случае;
• Позволяют в любой удобный момент достраивать объект. При этом в замене проекта нет необходимости.

В зависимости от масштаба строительства, применяются две технологии установки: вручную или с использованием техники. В последнем случае применяются достаточно мобильные не громоздкие устройства.

Одним из самых главных преимуществ выбора винтовых свай является тот критерий, что строительные работы можно продолжать сразу же после их установки.

Они не требует временного ожидания, как например, при создании бетонного фундамента.

Сваи винтовые для фундамента: виды, расчет, изготовление, монтаж

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

Часто используемый в строительстве частных домов и коттеджей ленточный фундамент можно заливать не на всех грунтах. Там, где грунтовые воды пролегают близко к поверхности, на участках с подтоплением, подвижными и плавающими грунтами – везде требуется усиление фундаментной конструкции. Для этого и используют сваи. Это опоры, которые закладываются на определённую глубину и обвязываются ленточным фундаментом. Последний лежит на сваях, которые на себя и берут всю нагрузку от строения. Существует несколько видов свай, которые отличаются друг от друга и материалом изготовления, и технологией закладки (монтажа). В рамках сегодняшнего обзора мы рассмотрим винтовые сваи для фундамента. Цена с монтажом, размерные характеристики, как устанавливаются сваи этого типа – обо всём этом подробнее далее.

Винтовые сваи из стальной трубы

Содержание статьи

Сваи для фундаментной конструкции – что это

Сам фундамент – это опора для дома. Но стоять он должен на прочной грунтовой опоре, а то под действием нагрузок от здания начнёт разъезжаться в разные стороны, что приведёт к разрушению постройки. Слабые грунты опору для фундамента создать не могут, поэтому и устанавливаются под фундаментную конструкцию сваи, которые своими нижними концами упираются в прочный грунтовый слой, находящийся глубоко под землёй.

Существует несколько технологий установки свайного сооружения, где можно выделить три основные разновидности:

• Забивная технология. Это когда железобетонную сваю просто с помощью специальной установки забивают в грунт.
• Буронабивная технология. Это когда в земле делается скважина, в неё вставляется труба, используемая в качестве опалубки, а уже в неё заливается бетонный раствор с армированием. Трубу после высыхания бетона вытаскивают или оставляют для усиления.
• Винтовая технология. Для этого используются металлические сваи из стальной трубы, в конструкции которых есть бур. Их просто вкручивают в землю до требуемой глубины.

Где используются свайные фундаменты

Свайные фундаменты применяются и в жилищном строительстве, и в промышленном, и в частном. Как уже говорилось выше, основное их назначение – усилить грунт, на котором возводится здание. При этом опоры выставляются под стенами сооружения (внешними и внутренними) с обязательной установкой элементов под углами постройки и в местах стыковки стеновых конструкций.

Дом, сооружённый на винтовых сваях

В частном домостроении свайные фундаменты стали использоваться, когда строительный бум воцарился на просторах страны. Хороших участков всем не хватало, а люди хотели иметь хотя бы небольшой домик подальше от городской суеты. Поэтому власти стали выделять землю под строительство практически на непригодных участках. Во всяком случае, построить на нём дом по традиционным технологиям не получалось. Вот тут и вспомнили о сваях, которые раньше использовались только в гражданском и промышленном строительстве в прибрежных регионах и на Севере.

Как оказалось, сваи легко справлялись с различными неудобствами при сооружении дома и нагрузками, поэтому быстро стали популярными. Во всяком случае, проблему они решили. Но забивная и буронабивная технологии очень сложны, трудоёмки и затратны. Без специальной техники их не провести. Поэтому большую популярность сегодня получила именно технология монтажа фундамента на винтовых сваях, которую можно провести без дополнительных затрат вручную.

Что собой представляет винтовая конструкция

На фото ниже показана одна свая, которая состоит из стальной трубы с наконечником в виде винта. Это стандартная конструкция, используемая в мягких грунтах. Винт изготавливают из стального листа способом штамповки, а крепление его к трубе – электросварка.

Винтовая свая стандартной формы

Но существует несколько разновидностей свай винтового типа, которые отличаются друг от друга конструкцией наконечника.

Виды наконечников и количество винтов

Изображение	Тип конструкции	Описание
	Узколопостные	Многовитковая конструкция, напоминающая резьбу шурупа. Применяется при сооружении фундаментов в регионах с вечной мерзлотой или на участках с большим количеством камней.
	Широколопастные	Стандартная конструкция с одной лопастью в один или полтора захода. Используется для свай, применяемых на мягких и подвижных грунтах.
	Многолопастные	Несколько лопастей, расположенных по длине свайной трубы. Данная конструкция обеспечивает лучшие показатели опирания сваи на грунт. При этом вертикальные подвижки фундамента резко снижаются, что увеличивает такой показатель, как устойчивость сооружения. Используется на грунтах с сильным морозным пучением.

По технологии изготовления наконечников они делятся на сварные и литые. Первые описаны были выше, повторимся – это стальной лист, которому придаётся форма винта с помощью технологии штамповки, после чего его просто приваривают к трубе электросваркой. Вторые – это отлитые из стали заготовки, которым после окончательной обработки придаются размеры и форма наконечника.

Литой наконечник

Все наконечники, используемые в конструкции винтовых свай, маркируются:

• сварной тип – СВС;
• литой – ВСЛ;
• конусной – СВК;
• дополненный пикой – СВП;
• анкерный – ВАУ.

Винтовая свая с анкерным наконечником

Точка зрения эксперта

Дмитрий Холодок

Технический директор ремонтно-строительной компании «ИЛАССТРОЙ»

Задать вопрос

«Многовинтовые сваи обычно используются лишь при сооружении многоэтажных зданий, но не больше трёх этажей с мансардой. При одноэтажном строительстве лучше использовать стандартные конструкции с одним винтом или узкие многовинтовые сваи.»

Особенности винтовых свай под фундамент: размеры и серии

Начнём с размеров, потому что именно они определяют несущую способность конструкции. Производители винтовых свай предлагают продукцию, в основе которой лежат трубы разного диаметра. Варьируется данный параметр в пределах 57−325 мм. В частном домостроении используются изделия диаметром не более 133 мм. В таблице ниже показаны сваи с разными размерами и определением, какие нагрузки они могут выдерживать.

Марка/Изображение	Диаметр трубы и винта (лопасти), мм	Несущая способность, кг	Назначение
СВС-57	57/150	800	Обычно используются для сооружения оградительных конструкций, небольших хозяйственных построек, причалов и прочих сооружений небольшого веса
СВС-76	76/200	3000	Можно применять при сооружении лёгких хозяйственных построек и ограждений с большой парусностью. Нередко используют в качестве опор для разного типа оборудования, к примеру, для отопительного котла.
СВС-108	108/300	5000-9000	Можно применять при возведении нетяжёлых домов каркасного типа, бревенчатых срубов и построек из деревянного бруса. Практика показала, что винтовые сваи данного типоразмера хорошо себя показали при эксплуатации домов, сооружённых на заболоченных участках.
СВС-133	133/350	До 14000	Самые мощные свайные элементы винтового типа, которые устанавливают в качестве опор для возведения домов из тяжёлых материалов: кирпич, газосиликатные блоки и прочее. Обычно такие сваи обвязывают железобетонным ростверком с сооружением бетонного пола первого этажа.

Добавим, что производители выпускают винтовые сваи разных серий, которые решают различные задачи:

• «Z» серия – стандартная конструкция, используемая для лёгких сооружений;
• «Т» − в конструкции оголовка делаются отверстия для крепления металлического или деревянного ростверка;
• «U» − у данной серии оголовок имеет П-образную форму;
• «F» − сверху трубы устанавливается фланец круглой формы;
• «R» − фланец квадратной формы.

Винтовая свая серии «U» с П-образным оголовком

Толщина стенки труб

Так как типоразмер труб – это не только их диаметр, но и толщина стенки, то, исходя из данного параметра, можно определить и несущую способность изделия. Но составляя проект фундамента дома на сваях, надо обязательно учитывать и другие характеристики. К примеру, активность грунтовых вод. В ней может быть большая концентрация солей, которые разъедают металл быстро. А значит, при такой ситуации надо будет использовать трубы с более толстой стенкой, чтобы продлить срок их эксплуатации.

Итак, трубы, используемые при изготовлении винтовых свай, делятся на три группы в зависимости от толщины стенки:

• Тонкостенные. У них толщина стенки не превышает 3,5 мм.
• Со средней толщиной стенки. Данный параметр варьируется в диапазоне от 3,5 до 6 мм.
• Толстостенные – свыше 6 мм.

Винтовая свая из трубы диаметром 102 мм и толщиной стенки − 6,5 мм

Теперь, что касается толщины металла, используемого для изготовления лопастей. Здесь две группы:

• До 5 мм. Такие винты устанавливаются на сваи, которые можно использовать для возведения лёгких сооружений.
• Свыше 6 мм. Сваи с такими винтами можно устанавливать под дома, возводимые из тяжёлых стройматериалов.

И буквально три позиции, касающиеся марки стали для фундаментных стоек:

• Трубы и лопасти из стали Ст3 могут быть использованы, если грунтовые воды имеют слабую химическую активность.
• Ст20 для среднеагрессивных вод.
• И сталь 09Г2С или 30ХМА для участков, где присутствуют агрессивные грунты.

Антикоррозионное покрытие

Так как винтовые сваи располагаются во влажном грунте, плюс подпочвенные воды будут постоянно воздействовать на металл, то необходимо приложить все усилия, чтобы провести антикоррозионную защиту. Существует несколько современных технологий, которые делятся на три группы:

• цинкование;
• покрытие полимерными составами;
• покрытие защитными эмалями и грунтами.

Оцинкованные винтовые сваи

Все производители сегодня проводят в заводских условиях защитные мероприятия, используя одну из данных технологий. Но, как показала практика, не все они обеспечивают требуемые нормативы, которые влияют на сроки эксплуатации опор в грунте. К примеру, холодное цинкование металла лучше, чем горячее. Полиуретановые и эпоксидные праймеры лучше других полимерных. Сегодня предлагается покраска металлических изделий специальными составами, которые наносятся по ржавчине. При этом ржавые поверхности ничем не обрабатываются, но защита становится очень эффективной, даже лучше оцинковки.

Если винтовые сваи для фундамента изготавливаются своими руками, кстати, видео будет показано ниже, то придётся выбрать антикоррозионный материал и нанести на готовое изделие самостоятельно. Надо добавить, что рынок заполонён продукцией сомнительного качества. Всё чаще встречаются «голые», так сказать, необработанные антикоррозионной защитой сваи. Приобретать их под закладку дома не рекомендуется. Их можно использовать только под оградительные сооружения и постройки хозяйственного типа. Конечно, перед установкой придётся их покрасить обязательно.

Расчёт и проектирование винтовых фундаментов

Простота сооружения фундамента данного типа не обозначает, что к нему надо относиться с позиции простого расчёта. В выше обозначенной таблице был указан показатель несущей способности. Именно его и берут в основу проводимых расчётов. Но, кроме этого, есть и другой параметр, от которого зависит качество конечного результата. Это расположение опор относительно друг друга. Здесь имеется в виду расстояние между стойками, а, соответственно, таким способом определяется и количество свай.

Точный расчёт – залог долгосрочной эксплуатации фундамента на винтовых сваях

Несущая способность

Данный параметр не имеет точного значения, если судить по табличным показателям. Разброс достаточно большой, к примеру, от 5000 до 9000 кг, поэтому очень важно точно рассчитать вес, который может выдержать одна свая в проекте конкретного дома. И здесь многое будет зависеть от несущей способности самого грунта. Именно это и учитывают, проводя расчёты несущей способности фундамента. Поэтому очень важно, перед тем как составлять проект и проводить расчёты, выполнить геологические изыскания.

Калькулятор расчета несущей способности винтовых свай

 

Нагрузка на фундамент

Второй важный параметр, который надо рассчитать точно, − нагрузка со стороны здания на сам фундамент. Расчёт достаточно сложный, потому что надо учесть вес всех затраченных на строительство материалов. А так как их используется по видам большое количество, то учесть все не всегда получается. Поэтому существуют упрощённые формулы. Но лучше использовать онлайн-калькулятор, в него вносятся параметры дома и материалы, из которых он возводился.

Калькулятор расчета нагрузки на свайный фундамент

 

Как определить количество свай

Итак, если были закончены расчёты несущей способности одной сваи, которая будет использована при строительстве дома, и нагрузки всего дома на фундамент, то можно определить и количество требуемых свай. Для этого второй параметр надо разделить на первый. Хотя это всего лишь общая формула, потому что существуют определённые нормативы расстановки опор.

Статья по теме:

Свайный фундамент: расчёт. Для обустройства свайной конструкции необходимо точно рассчитать количество и размеры столбов, глубину их залегания и места расположения. Произвести эти расчёты можно самостоятельно, воспользовавшись сведениями, алгоритмами и рекомендациями, которые предложены в нашем материале.

Изготовление винтовых свай своими руками: видео и фотоматериалы

В принципе, особой сложности в изготовлении винтовых свай нет. Потому что это труба, на которой надо сделать наконечник в виде копья и установить лопасти. Все крепления выполняются сваркой.

Изображение	Описание работ
	Итак, берём трубу и листовой металл.
	Надо подготовить три шаблона: для изготовления конуса наконечника, внутренних отверстий лопастей и внешнего их контура.
	Первый изготавливается из жести из расчёта четыре сектора. То есть, надо длину окружности трубы (π×D) разделить на 4. Затем сместить данный параметр на 45° и полученные точки соединить между собой. Получится вот такой треугольник. В качестве второго шаблона можно применить использованный отрезной диск, который подгоняется под диаметр трубы.

Выбираем винтовые сваи для фундамента: советы специалиста

В промышленности винтовые сваи используются достаточно давно. В частном домостроении такое фундамент только набирает популярность.

Соблюдая ГОСТ при возведении, основа для дома получается практичной, долговечной и выгодной с финансовой точки зрения. Сегодня можно возводить любой дом на винтовых сваях.

Особенности свайно-винтового фундамента

Преимущества винтовых свай неоспоримы, но также есть и некоторые недостатки, о которых стоит знать. Технология производства свай соответствует всем существующим ГОСТам. Это дает возможность сделать качественное основание.

По ГОСТу винтовая свая изготавливается из металлической трубы и к одному концу приваривается наконечник с винтовыми лопастями. Наконечник может быть литым либо просто срезанным под углом. Форма лопастей также бывает разными.

Перед тем как выбрать винтовые сваи необходимо определиться с типом почвы. Для сыпучих грунтов используются изделия наконечник, у которых дополнен широкими лопастями. Для вечномерзлых грунтов или скальных пород почвы лопасти могут быть не совсем большими. Каждое изделие, изготовленное по ГОСТу, имеет свое назначение.

Винтовые сваи изготавливаются по ГОСТу и имеют широкое применение

Основные преимущества винтовых свай

Строительство с использование винтовых опор пользуется огромной популярностью среди частных застройщиков и это явление обоснованно. Для начала стоит отметить скорость выполнения работ. Монтаж винтовых свай занимает относительно небольшое количество времени.

Устройство такого фундамента характеризует достаточно простая технология выполнения работы. Срок службы винтовых свай также можно отнести к преимуществам, в среднем такая основа прослужит более 50 лет.

Завинтить винтовой элемент можно как с использованием специализированной техники, так и имея подходящий инструмент. Если нет такой возможности, то работы можно выполнить и подручными материалами.

Недостатки винтовых опор

Изучив положительные характеристики, стоит также узнать и недостатки. Это позволит более рационально использовать такой вид фундамента. Недостатки в большей степени зависят от того насколько соблюдена технология производства и соответствие всем ГОСТам.

Если металлические изделия прошли плохую заверающую обработку полимерным покрытием есть вероятность образование коррозии. Это приведет к тому, что основа дома будет не настолько надежной. Это основной недостаток, о котором стоит знать и при покупке выбирать только проверенного производителя.

Область использования винтовых свай

Винтовые сваи можно использовать для большинства типов строений

Определить какие винтовые сваи лучше достаточно сложно. Для каждой цели используется своя разновидность. Сегодня чаще всего такой фундамент используется при строительстве частных домов. К примеру, деревянный дом оказывает небольшую нагрузку на фундамент, поэтому можно использовать сваи.

Несущая способность винтовых свай дает возможность использовать их также для строительства:

• ограждений;
• гаражей;
• линий электропередач;
• пирсов.

Разные виды винтовых свай позволяют подобрать подходящий вариант, в каждом конкретном случае. Согласно ГОСТа данные изделия могут быть использованы для усиления существующего фундамента.

Основные виды винтового фундамента

Монтаж винтовых свай осуществляется только после того как подготовлены все схемы и чертежи. Основа дома должна разрабатываться специалистами. Если работа выполняется самостоятельно, то можно воспользоваться простейшим алгоритмом расчета количества винтовых свай, который вы можете увидеть в предложенном видео.

Видео: Расчет фундамента на винтовых сваях

Основа дома с использованием винтовых опор может быть разного вида. Среди самых популярных можно выделить

Лента свайная — устройство опор осуществляется только под стенами здания. Может быть, один или несколько рядов, для этого стоит учитывать нагрузку.

Комбинированный одиночный вид подразумевает использование одной или нескольких свай под отдельными элементами строения. При этом основа всего дома выполнена с бетона.

Стандартное расположение элементов предполагает устройство опор под каждым углом и несущими элементами. При этом по ГОСТу расстояние между сваями не должно иметь определенные размеры.
Свайное поле характеризуется тем, что устройство свай осуществляется по всей площади дома на равном расстоянии друг от друга. Такое строительство фундамента подходит под дома тяжелого типа.

Этапы монтажных работ

При закручивании винтовых свай должна быть соблюдена технология. Только в таком случае можно получить качественное основание, которое прослужит достаточно долго. Поскольку завинчивание винтовых свай достаточно сложный процесс работу должны выполнять несколько человек.

Перед работой стоит подготовить инструмент, который потребуется при выполнении работы. Перед тем как начать строительство необходимо полностью очистить всю строительную площадку от различного мусора и кустарников.

Следующим этапом является выполнение разметки. Для этой цели нужно использовать такой инструмент:

• рулетка;
• уголок строительный;
• нивелир;
• нитку для разметки и колышки

Чтобы начать устройство свай рекомендуется сделать небольшие приямки, в тех местах где будут ввинчиваться сваи. Особенно это уместно, если работы будут выполняться вручную. В такой приямок устанавливается наконечник сваи и происходи завинчивание.

Во время того как ввинчивается изделие, важно контролировать с помощью уровня вертикальную плоскость. Сначала необходимо монтировать угловые элементы, это позволит не нарушить вертикальность свай и основа будет соответствовать плану.

Винтовые сваи необходимо завинчивать на глубину ниже уровня промерзания грунта

При закручивании важно контролировать глубину ее заложения. Литой наконечник должен в обязательном порядке вместе с лопастями опуститься ниже уровня промерзания грунта. В противном случае опорный элемент будут подвержен сезонным воздействиям грунтам.

После того как все сваи закручены стоит провести их выравнивание. Для этой цели используется нивелир. Благодаря ему дом на винтовых сваях будет стоять ровно. После того как все высоты отмечены лишнее нужно срезать с помощью болгарки.

При необходимости внутренняя полость заливается бетонным раствором. В таком случае основа дома будет более прочной и надежной. А внутри свая не будет подвергаться такому пагубному процессу как коррозия. Если будет заливаться бетон, то наконечники должны быть литые.

Завершающим этапом устройства такого фундамента является монтирование оголовков, Это металлические пластины, разного размера, которые привариваются к верхней части трубы. По ГОСТу все сварные места в обязательном порядке необходимо окрасить специальной антикоррозийной краской.

После монтирования всех свай можно начинать делать первый венец, если дом строится с бруса. Если предполагается использование кирпича или блоков, то нужно будет делать бетонный ростверк. Для крепления деревянного бруса необходимо использовать шурупы подходящего размера.

Срок службы винтовых свай дает возможность осуществлять строительство на долгие годы. При этом не потребуется проводить в скором времени различные ремонтные работы. Перед тем как начать строительство любого сооружения необходимо изучить все виды винтовых свай, а также технологию их монтажа. Это позволит правильно определиться с типом расположения опорных элементов, подсчитать их количество и нагрузку, которые они в состоянии выдержать.

Все работы по монтажу можно выполнить своими руками. Но если нет уверенности в собственных силах, лучше доверить монтаж специалистам. В противном случае может быть нарушена технология и возникнут проблемы которые могут привести к негативным последствиям.

Видео: Инструкция. Как правильно закрутить винтовые сваи

Винтовые сваи — плюсы и минусы, характеристики, устройство

Фундамент дома – один из самых сложных и дорогостоящих элементов его конструкции. Одновременно с этим процесс его создания очень длителен – в большинстве случаев это лимитирующая стадия строительства. К сожалению, не редки случаи, когда недобросовестные застройщики идут на сознательное нарушение технологий и норм, чтобы поскорее закончить фундамент и перейти к следующим этапам работы. Зачастую на это их толкают и сами заказчики, которым кажется, что на стройплощадке слишком долго ничего не происходит. Чрезмерная спешка на данной стадии приводит к тому, что в скором времени у жильцов нового дома возникают проблемы – фундамент проседает, и, как следствие этого, вся конструкция начинает медленно разрушаться.

Возможна ли здесь золотая середина? Можно ли быстро смонтировать прочный и надежный фундамент? Оказывается, возможно. На помощь в данном случае приходят винтовые сваи. Для создания фундамента на винтовых сваях требуется не один-два месяца, а всего лишь пара дней.

Почему же подобные сваи до сих пор не применяют повсеместно? Почему новые дома не растут столь же быстро, как грибы после дождя? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно знать не только плюсы, но и минусы винтовых свай для фундамента, иметь представления о том, какие ограничения их применения существуют. Помните, что возведение фундамента – дело очень ответственное, и при выборе проектного решения полагаться стоит в первую очередь на собственные знания, а не на рекламные заверения производителей, обещания строителей или примеры соседей и знакомых.

История появления винтовых свай

История винтовых свай насчитывает без малого два столетия. Переворот в области свайного фундаментостроения удалось совершить талантливому ирландскому инженеру Александру Митчеллу. В 1833 году он запатентовал «винтовые сваи Митчелла», которые можно было устанавливать в подвижных грунтах, таких как песчаное дно водоема или илистая отмель.

Первым крупным сооружением, возведенным на подобных сваях, стал маяк Maplin Sand, построенный в устье Темзы уже в 1838 году. Его фундамент представлял собой девять свай с винтовыми наконечниками диаметром 120 см, закрученных в грунт на глубину около 7 метров. В последующие годы под руководством Митчелла было возведено еще несколько маяков по всей территории Англии. Некоторые из них сохранились в неизменном виде до сегодняшних дней.

В середине XIX века с применением свай Митчелла были построены более чем 150 маяков в Северной Америке, волнорез в Портленде, эстакада и мосты в Бомбее, железная дорога в Бароде, пирс в Мадрасе и множество других важных объектов.

В России о винтовых сваях узнали лишь во второй половине XIX века. Русские инженеры быстро оценили все преимущества этого изобретения, особенно при работе в условиях вечной мерзлоты северных районов страны или слабых, заводненных грунтов прибрежных территорий. Очень скоро винтовые сваи стали широко применяться при строительстве инженерных сооружение военного назначения (рамно-винтовая опора для скоростного возведения фундаментов разборных мостов используется нашими военными до сих пор), а позднее и в гражданском строительстве.

Стальные винтовые сваи активно используются по всему миру и сегодня. К их помощи прибегают там, где необходима большая скорость возведения фундамента: при установке различного вида опор, развертывании насосных и буровых станций, прокладке трубопроводов, строительстве временных городков для рабочих и т.д. Наибольшим спросом данная продукция пользуется у нефте- и газодобывающих компаний, у военных и промышленных строителей, у компаний, выполняющих восстановительные работы.

Строительные организации, занимающиеся возведением жилых домов, в этом списке присутствуют, но далеко не на лидирующих позициях. Конечно же, фундаменты на винтовых сваях для зданий жилого назначения возводят, но в большинстве случаев речь идет о строительстве в труднодоступных районах либо районах со сложным грунтом, о ремонте проблемных фундаментов старых жилых домов, о закреплении построек на склонах.

Конструкция и характеристики винтовых свай

Что же собой представляют винтовые сваи, столь быстро завоевавшие популярность у строителей всего мира? Какие их разновидности существуют? На какие характеристики винтовых свай следует обращать внимание в первую очередь?

Винтовая свая состоит из ствола и расположенной на ее конце лопасти. Благодаря последней, данный тип свай заглубляется в грунт путем ввинчивания, а не забивания.

1. Труба. 2. Оголовок, который крепится к верхней части сваи. 3. Спиралеобразная лопасть. 4. Антикорозионное покрытие. 5. Технологическое отверстие для постановки стержня.

Существует несколько разновидностей стальных винтовых свай. Выбор в пользу того или иного вида осуществляется на основании анализа особенностей грунта на данном участке и предполагаемой нагрузки на фундамент. Зачастую даже на одном объекте используются разные виды свай, что позволяет равномерно распределить нагрузку.

Тип наконечника винтовой сваи

Наконечники винтовых свай, служащие для облегчения их погружения в грунт, могут быть сварными или литыми.

Винтовая свая со сварным наконечником.

Литые наконечники существенно дороже, и их применение оправдано лишь в случае работы с особенно плотными грунтами, в том числе вечномерзлыми, а также содержащими крупные включения природного или техногенного происхождения. Прочный литой наконечник при ввинчивании сваи легко разрушает препятствия на своем пути и не деформируется при этом.

Винтовая свая с литым наконечником.

Количество лопастей

По количеству лопастей винтовые сваи делятся на одно- и многолопастные (количество лопастей на одном стволе в некоторых случаях может достигать шести штук). Первые предназначены исключительно для плотных грунтов с малой подвижностью.

Однолопастная винтовая свая.

Вторые более универсальны, хотя главное их назначение – слабые грунты с малой несущей способностью, поскольку многолопастные сваи устойчивее к различным видам нагрузок – выдергивающим или, наоборот, вдавливающим, а также горизонтальным. Максимальной эффективности многолопастных винтовых свай можно добиться, правильно подобрав количество лопастей, оптимальное расстояние между ними, их шаг и угол наклона.

Двулопастная винтовая свая.

Размер лопастей

По размеру лопастей винтовые сваи делятся на широколопастные (диаметр лопастей как минимум в полтора раза превосходит диаметр ствола) и узколопастные. Широколопастные сваи благодаря увеличенной площади опирания очень эффективны в слабых грунтах.

Широколопастные винтовые сваи.

У узколопастных же своя специализация – особо плотный или сильно промерзший грунт («ввинтить» в такой грунт широколопастную сваю невозможно из-за сильно увеличивающегося риска сломать или деформировать лопасти). Диаметр лопастей винтовой сваи согласно международному стандарту ICC AC358 (Helical Foundation Acceptance Criteria) может варьироваться от 200 до 350 мм.

Узколопастные винтовые сваи.

Толщина металла винтовой сваи

Важнейшей конструкционной характеристикой винтовой сваи является толщина металла, из которого изготовлены стенки ее ствола. Расчет необходимой толщины делается на основании не только предполагаемой нагрузки на сваю, но и условий ее эксплуатации. Дело в том, что уменьшение толщины стенок сваи вследствие коррозионных процессов в конечном итоге приводит к сокращению срока ее службы.

Согласно вышеупомянутому стандарту ICC AC358 минимальная толщина стенок ствола сваи должна составлять 8 мм в нейтральном грунте и 9.5 мм в грунте с повышенной химической активностью.

Отечественные инженеры, разумеется, тоже осознавали важность такого параметра, как толщина металла, используемого для изготовления винтовых свай. В справочнике «Сваи и свайные фундаменты», выпущенном в СССР в 1977 году, утверждалось, что ствол сваи должен быть изготовлен из бесшовной трубы, произведенной методом горячего проката, с толщиной стенок не менее 10-14 мм. Однако в современном российском строительном стандарте СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» такой параметр, как толщина стенок ствола винтовой сваи, вообще не рассматривается и не нормируется.

Строить предположения о том, почему так произошло, мы здесь не будем, важно следствие. Очень многие отечественные производители пользуются отсутствием жестких требований к конструкции стальных свай в российских стандартах и осознанно игнорируют стандарты международные. Стремление получить максимальные прибыли ведет к потере качества.

У большинства винтовых свай, производимых в нашей стране, толщина стенок не превышает 3-4 мм. При этом изготавливаются они из сварных труб, обладающих пониженной коррозионной стойкостью. Да и качество защитного антикоррозионного покрытия, как правило, желает лучшего: зачастую оно «обсыпается» уже при транспортировке свай.

Конечно же, в России умеют производить (и не только умеют, но и производят!) сваи, качество которых соответствует всем требованиям международного стандарта ICC AC358. Однако из-за своей высокой стоимости они в большинстве случаев не выдерживают конкуренцию с обычными железобетонными сваями, устанавливаемыми в заранее пробуренную скважину.

Следует принимать во внимание толщину металла не только ствола сваи, но и ее лопастей. При строительстве временных или легких объектов допустимо использовать сваи с лопастями тоньше 5 мм. При возведении крупных сооружений, рассчитанных на длительную эксплуатацию, международный стандарт рекомендует применять сваи, толщина лопастей которых составляет 9.5-12.5 мм.

Защитное антикоррозионное покрытие

Для снижения влияния коррозионных процессов на прочностные характеристики стальной сваи, устанавливаемой в агрессивном грунте, не только увеличивают толщину ее стенок, но и наносят дополнительное защитное покрытие. Наиболее часто используемыми способами антикоррозионной защиты стальных свай являются оцинковка и нанесение специального полимерного (полиуретанового, эпоксидного и т.д.) покрытия. Согласно ICC AC358 толщина защитного полимерного слоя должна быть не меньше 400 мкм.

Достоинства фундамента на винтовых сваях

Скорость монтажа

Высокая скорость монтажа – пожалуй, самое главное достоинство винтовых свай, ведь в строительном бизнесе время ценят как ничто другое. Винтовая свая готова к эксплуатации сразу же после установки. Даже бетонирование внутреннего просвета свайного ствола не приводит к вынужденному простою на стройплощадке: ждать набора бетоном марочной прочности нет никакой необходимости, поскольку нагрузка на сваю в первую очередь воспринимается ее стальной оболочкой.

Низкий уровень шума при обустройстве фундамента

Низкий уровень шума при монтаже является главным преимуществом винтовых свай перед забивными. Процесс забивания последних в грунт сопровождаются не только шумом, но и вибрациями. Вибрационные воздействия на грунт могут нанести вред различным сооружениям, находящимся в непосредственной близости от места проведения работ.

Невысокая цена

Низкая стоимость фундамента на винтовых сваях в сравнении со стоимостью всевозможных разновидностей железобетонных фундаментов достигается в первую очередь за счет существенного снижения объема земельных работ.

Способность противостоять различным выдергивающим нагрузкам

Эта способность обусловлена наличием у винтовых свай лопастей. Именно благодаря своим лопастям эти сваи могут устанавливаться на неровных площадках (а значит, прекрасно подходят для строений, расположенных на склонах) и под любым углом к вертикали.

Нет необходимости доставать большой объем грунта

Незначительный объем грунта, вымещаемого при установке винтовых свай, позволяет вести работы вплотную к уже существующим постройкам.

Могут применяться в различных условиях

Погодно-климатическая неприхотливость винтовых свай выражается в том, что они могут эксплуатироваться в достаточно широком диапазоне температур, не боятся подъема грунтовых вод и набухания грунта, а значит, и не требуют обязательного осушения участка, где ведется строительство.

Возможность повторного использования

Одной из областей применения винтовых свай является возведение временных сооружений. После того как такая постройка закончит выполнять свои функции и будет демонтирована, винтовые сваи могут быть извлечены из грунта и при необходимости использованы повторно.

Стоит заметить, что всеми этими достоинствами обладают лишь промышленно произведенные винтовые сваи, качество которых соответствует Международному строительному стандарту ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria.

Недостатки фундамента на винтовых сваях

Применение винтовых свай имеет целый ряд ограничений, о которых многие производители, к сожалению, стараются умалчивать. В условиях, когда компании, занимающиеся монтажом фундаментов, легко идут на нарушение технологических норм, вам, как заказчику, нужно иметь хотя бы общее представление о том, в каких случаях использовать винтовые сваи нежелательно или вовсе недопустимо.

Невозможность применения в районах с сейсмической активностью

Возведение строений на фундаментах из винтовых свай допускается только в районах с отсутствующей или, в пределе, с умеренной сейсмической активностью.

Невозможность использования в грунтах вызывающих быструю коррозию металла

Стальные винтовые сваи не следует использовать в грунтах с электрическим сопротивлением меньше 10 Ом*м, в грунтах с pH менее 5.5, а также в грунтах с высоким содержанием органических соединений. Причиной данных ограничений является высокая скорость электрохимической коррозии стали при данных условиях. Ответственный застройщик, которому небезразличен вопрос долговечности возводимого им сооружения, перед принятием решения об использовании стальных винтовых свай просто обязан определить все необходимые характеристики грунта на данной стройплощадке. При отсутствии возможности определить агрессивность грунта следует придерживаться требований, принятых для свай, устанавливаемых в грунтах с очень высокой коррозионной активностью.

Не допускается заглубление винтовых свай в каменистый грунт

К этой же категории грунтов можно отнести отвалы шлака и полигоны для строительного мусора. Любые твердые включения способны повредить лопасти или даже ствол винтовой сваи во время ее установки.

Рекомендуется избегать использования винтовых свай на грунтах, не обеспечивающих достаточной боковой поддержки

К таковым относятся, например, торф, рыхлые пылеватые пески и т.п. Если потребность установки подобных свай в текучем грунте все же существует, необходимо либо надежно связывать их между собой, либо существенно заглублять. В соответствии с требованиями стандарта ICC AC358 винтовая свая в плотных грунтах должна заглубляться как минимум на 1.5 м, в мягких же – как минимум на 3 м.

Приведем пример: установка винтовой сваи длиной 2,5 м на участке, где на глубине 2 м залегает торфяной пласт, недопустима, так как в данном случае свая будет лишена необходимой боковой поддержки грунта.

Факторы, влияющие на долговечность винтовых свай

Реклама уверяет, что фундамент на винтовых сваях способен прослужить не менее столетия. Так ли это на самом деле, или это всего лишь очередная уловка маркетологов? Практика показывает, что такое вполне возможно, ведь некоторые из маяков, возведенных еще при Митчелле, стоят до сих пор. Однако нас больше интересует судьба не какого-то маяка в далекой Европе, а маленького загородного домика где-нибудь в Подмосковье, на Урале или на берегу Енисея. Сколько простоит он, будучи возведенным на фундаменте из винтовых свай, произведенных не где-то и когда-то, а здесь и сейчас?

На основании экспериментальных данных были оценены сроки службы стальных винтовых свай в грунтах с различным электрическим сопротивлением. Согласно этим оценкам в грунте с низкой коррозионной активностью (например, сухие сланцы или сухой песок) сваи из не оцинкованного металла прослужат не менее 300 лет, а из металла с защитным покрытием – 800 лет и более. Впечатляет, не правда ли? Однако это грунт, идеальный с точки зрения способности (а точнее неспособности) вызывать коррозию металла.

Рассмотрим для сравнения другой предельный вариант. В грунтах с очень высокой коррозионной активностью (морской грунт, ил, влажная глина, торф) средний прогнозируемый срок службы стальной винтовой сваи составляет всего 30 лет (если свая изготовлена из оцинкованного металла, эта цифра увеличится до 70-75 лет).

Следует сделать одну важную оговорку. При проведении всех этих расчетов предполагалось, что свая произведена в соответствии с используемым на Западе стандартом ICC AC358, т.е. толщина стенок ее ствола составляет 8 мм. Но найти на российском рынке винтовые сваи из горячекатаных стальных труб с такой толщиной стенок практически невозможно. Сколько продержится в агрессивной среде «стандарт» отечественного производства, т.е. свая, изготовленная из сварной трубы с толщиной стенок 3-4 мм, – никому не известно, но явно существенно меньше 30 (75) лет.

Из всего вышесказанного следует, что обещаемые в рекламе 100 лет службы фундамента на винтовых сваях – это не более чем пустые слова. Сваи могут прослужить и существенно больше, и существенно меньше – все зависит от качества продукции и условий эксплуатации, о чем в рекламе не говорится ни слова.

В целом срок службы винтовых свай зависит от трех основных параметров:

• толщина стали, использованной для изготовления ствола и лопастей сваи,
• толщина и качество защитного антикоррозионного покрытия,
• химическая активность грунта на данном участке.

Не зная этих характеристик свай и эксплуатационных условий, нельзя даже сделать предположения о том, как долго они прослужат.

Уменьшению срока службы винтовых свай способствует и широко распространенная у наших строителей практика обваривания винтовых свай связками из металлических швеллеров или уголков. Конечно, устройство подобных связок между сваями оправдано при монтаже фундамента в грунте со слабой боковой поддержкой. Однако соединение стальных свай перемычками из токопроводящего материала приводит к ускорению электрохимической коррозии металла.

Во избежание возникновения блуждающих токов, способствующих ускорению коррозионных процессов, стальные сваи не должны иметь гальванической связи друг с другом, а также с другими строительными элементами, изготовленными из стали. Для связи свай в единую систему следует применять деревянную обвязку либо металлическую обвязку, элементы которой соединены со сваями посредством хомутов, изолированных от свай диэлектрическим материалом.

Вот собственно и все, о чем мы хотели вам сегодня рассказать. Теперь вы знаете все плюсы и минусы винтовых свай и, надеемся, поняли главную мысль, которую мы пытались до вас донести. Винтовые сваи – это прекрасный выбор для создания фундамента, но использовать их можно не всегда и не везде. Определить допустимость применения винтовых свай в каждом конкретном случае под силу лишь профессионалу. Поверьте, затраты на привлечение специалиста несоизмеримо меньше стоимости устранения ошибок, допущенных в процессе проектирования и постройки фундамента.

Если вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Что такое винтовые сваи? (с иллюстрациями)

Длинная прочная колонна, вбитая в землю для поддержки груза, известна в строительстве как свая. Когда по крайней мере одна пластина прикреплена к колонне по спирали, и свая вкручивается в землю, а не забивается, сваю конкретно называют винтовой сваей. В то время как обычные сваи вбиваются в землю так же, как гвозди забиваются в деревянный брусок, винтовые сваи обращаются в землю так же, как шурупы превращаются в деревянный брусок.

Винтовые сваи изначально использовались для поддержки маяков.

Изначально винтовые сваи изготавливались из чугуна или кованого железа, но сейчас их чаще всего делают из стали. Прочность винтовой сваи частично зависит от количества пластин, прикрепленных к колонне, а также от диаметра пластин, формы и длины самой колонны.Винтовая свая помогает передавать направленную вниз силу на окружающую почву, поэтому ее несущая способность также зависит от физических характеристик почвы и глубины, на которой она закреплена. Учитывая большой разброс характеристик грунта от одного места к другому, винтовые сваи проектируются с учетом конкретных местных характеристик грунта.

Винтовые сваи можно использовать для крепления вышек сотовой связи.

Построенные в середине 1800-х годов, первые винтовые сваи в основном поддерживали маяки в илистой или песчаной почве на побережьях Англии и Ирландии. Поддерживаемые таким образом маяки также иногда называют маяками на винтовых сваях. Первым таким маяком был маяк Маплин-Сэндс в устье реки Темзы на юго-восточном побережье Англии.

Винтовые сваи с тех пор стали использоваться во многих других областях. Их можно использовать в качестве анкеров для вышек сотовой связи и для стабилизации наклонных насыпей, а также они могут поддерживать настилы, заборы и тротуары. Винтовые сваи также используются в качестве фундамента для жилых и коммерческих сооружений, в конструкции причалов и пирсов, в системах контроля наводнений, для поддержки опор инженерных сетей и даже в качестве фундамента для американских горок.

Хотя изначально это может стоить дороже, использование винтовой сваи вместо обычной сваи имеет ряд преимуществ. Винтовые сваи обычно выдерживают большую нагрузку, чем обычные сваи сопоставимого размера. Их можно устанавливать в гораздо меньших и более ограниченных пространствах, потому что оборудование, необходимое для выполнения работы, намного компактнее, чем то, что используется для традиционной забивки свай.Установка винтовых свай оказывает гораздо меньшее воздействие на окружающую среду, чем установка обычных свай, потому что не требуется земляных работ и не образуются хвосты в процессе установки; Процесс установки также не связан с шумом и вибрацией, присущими обычной забивке свай. Это может быть особенно важным соображением там, где местные правила ограничивают шумовые помехи или когда близлежащие конструкции могут быть повреждены вибрацией, вызванной обычным забиванием свай.

Винтовые сваи используются в качестве фундамента для строительства американских горок.
.

Метод местного проектирования свайных фундаментов

В данной работе делается попытка предложить метод местного проектирования свай на основе результатов испытаний свайной нагрузки для эталонного участка. Такой LPDM просто основан на идентификации трех безразмерных величин, таких как коэффициент мощности CR, коэффициент жесткости SR и коэффициент групповой осадки. Чтобы доказать надежность LPDM, экспериментальные данные, собранные в течение многих лет в Неаполитанской области (Италия), были использованы для получения вышеупомянутых коэффициентов.Затем LPDM был применен в качестве метода предварительного проектирования к трем хорошо задокументированным случаям с применением подходов, основанных на мощности и расчетах (CBD и SBD). Удовлетворительное соответствие между геометрией первоначального проекта свай и геометрией, полученной с помощью LPDM, доказывает, что предложенная методика может быть очень полезной для предварительного проектирования, обеспечивая разумную точность при небольшом количестве ручных расчетов.

1. Введение

Проектирование фундаментных систем — это инженерный процесс, который поэтому включает упрощенное моделирование более сложного реального мира.Применительно к свайным фундаментам при проектировании свай всегда учитывается осевая несущая способность одиночной сваи. Среди основных методов оценки значений сопротивления основания агрегата и сопротивления вала агрегата есть методы, основанные на фундаментальных свойствах грунта ( теоретических методов ), таких как угол трения, и методы, основанные на результатах испытаний на месте. ( эмпирических методов ), таких как стандартные тесты на проникновение (SPT) или тесты на проникновение конуса (CPT).Понимание разницы между моделью и реальностью, границ модели и осуществимости различных методов имеет решающее значение.

Теоретические методы состоят в оценке расчетных значений следующих выражений: где — эффективное горизонтальное напряжение при разрушении, его оценка является одним из самых сложных методов в инженерно-геологической инженерии, и — угол трения грунт-сваи. Горизонтальное эффективное напряжение может быть принято как некоторое отношение вертикального эффективного напряжения, что дает в результате вторую форму выражения в уравнении (1).

В уравнении (2) — коэффициент несущей способности, часто принимаемый как функция угла внутреннего трения грунта вблизи вершины сваи, как было предложено в работе Березанцева и др. [1]; — эффективное вертикальное напряжение, действующее на глубине вершины сваи.

Эмпирические методы, основанные на результатах CPT, состоят в оценке следующих эмпирических соотношений: где и — эмпирические коэффициенты, зависящие как от типа грунта, так и от типа сваи, — значение точечного сопротивления CPT, представляющего слой вдоль ствола сваи. , и — среднее значение, измеренное в подходящем интервале глубины вокруг основания сваи.

Для повышения надежности уравнений (3) и (4) данные нагрузочных испытаний экспериментальных свай можно интерпретировать, чтобы получить значения и для эталонного участка, и только для такого конкретного участка, используя вычисленные назад значения вышеуказанные коэффициенты делают расчет сваи более точным.

Хотя за последние десятилетия были сделаны значительные улучшения в понимании процессов, управляющих поведением системы грунт-сваи вплоть до разрушения, недавние статьи [2, 3] демонстрируют, что наша способность оценивать реакцию сваи на нагрузку все еще далека от совершенства. удовлетворительно для практических целей по конкретному проекту.

Орр [3] проанализировал прогнозы, сделанные 15 геотехническими специалистами в отношении забивных, буронабивных, винтовых свай и свай CFA в различных грунтовых условиях. Прогнозы полностью теоретические, в том смысле, что каждый специалист получил все данные, необходимые для прогнозирования реакции сваи, но не было экспериментальных данных для сравнения прогнозов и производительности. По словам автора, наблюдается большой разброс значений предельной вертикальной несущей способности (Таблица 1), особенно в отношении монолитных свай (буронабивных, винтовых и CFA).

Тип сваи Кол-во прогнозов (кН) мин. значение (кН) макс. значение Макс. / мин Привод 3 1748 2262 1,3 Расточка 10 989 3026 3,1 Винт 8 351 1500 4.3 CFA 11 1290 5093 4.0

Аналогичные результаты были получены в случае события международного прогнозирования, стимулированного ISSMGE TC212, результаты которого были обнародованы во время 3 ^rd Боливийской международной конференции по глубоким фондам, проходившей в Санта-Крус-де-ла-Сьерра (Боливия). В данном случае на участке Б. были установлены 3 разные сваи (буронабивная, винтовая и CFA).СТАНДАРТНОЕ ВОСТОЧНОЕ ВРЕМЯ. (Боливийский экспериментальный сайт для тестирования), а затем загружается в случае отказа. Анализ прогнозов [2] показывает, что соотношение между прогнозируемыми максимальными и минимальными значениями (72 прогноза, выполненных 121 человеком) было даже больше, чем указано в таблице 1.

Способ повышения надежности и точности Проектирование свай в местном масштабе — это разработка местных методов проектирования свай (LPDM), которые могут использоваться либо на предварительной стадии, либо на заключительной стадии проектирования, в зависимости от данных (качества и количества), на основе которых они были разработаны. .

Целью данной работы является (1) предложить LPDM, основанный на интерпретации результатов испытаний свайной нагрузки для эталонного участка, (2) описать некоторые истории болезни, расположенные на эталонном участке, и сообщить наиболее актуальные экспериментальные данные, и (3) применить предложенный LPDM к выбранным историям болезни. Будет показано, что LPDM может быть очень полезным для предварительного проектирования фундамента, будучи довольно точным с инженерной точки зрения, несмотря на использование

.