Как правильно выбрать винтовые сваи для фундамента: какие бывают и какие лучше

Как выбрать винтовые сваи

При строительстве каркасного или брусового дома, веранды, дачи или бани, необходимо знать, как правильно выбрать винтовые сваи. Большинство людей, не занимающихся строительством на профессиональном уровне, даже не догадываются, что опоры бывают разные. Отличаются сваи размером, материалом изготовления, видом наконечника, допустимой нагрузкой и другими характеристиками. Самостоятельно выбирать сваи не рекомендуем, как и устанавливать их. Фундамент — ответственная часть дома, от характеристик которой зависит успех всего строительства.

Что учитывать при выборе свай

Роль сваи в фундаменте состоит в приеме нагрузки от веса здания и ее распределении на плотные слои грунта, которых правильно установленная опора должна достигать. Для выбора вида сваи необходимо знать:

Тип грунта.
Глубину промерзания.
Уровень залегания грунтовых вод.
Вес дома.
Снеговую и ветровую нагрузку на конструкцию, характерную для местности, где построен дом.
Особенности эксплуатации здания (вибрационные и динамические воздействия, возможность перегрузки и т.д.).

Все данные о доме соотносят с возможностями конкретных опор и определяют, какие винтовые сваи лучше для дома.

Параметры выбора

Прежде, чем приступить к подбору опоры, необходимо знать, какие бывают винтовые сваи и чем они отличаются. Визуальных и технических отличий может быть много, нужно определить, какие из них действительно важные и влияют на эксплуатационные характеристики, а какие не более, чем косметические. Важных параметров выбора немного:

Марка стали.
Толщина стенки.
Диаметр ствола.
Длина.
Конфигурация наконечника.
Диаметр и количество лопастей.

От правильного выбора параметров зависят удобство монтажа, расходы на фундамент, несущая способность конструкции и устойчивость дома.

Рассмотрим некоторые параметры, позволяющие определить, какие винтовые сваи лучше выбрать, более подробно.

Диаметр ствола сваи

Промышленным способом производят большое количество свай самых разных диаметров. В большой степени несущую способность свай определяет диаметр ствола. В частном строительстве используют опоры из сравнительно небольшого диапазона размеров — 57 — 133 мм. Используя такие сваи, легко решить практически все вопросы по монтажу оснований. В частности:

Для заборов и оград из легких материалов (сетка, профнастил, штакетник) выбирают сваи диаметром 57 мм.
Для кирпичных заборов, беседок и террас — сваи 76 мм.
Для бани, сарая, дачного домика — сваи 89 мм.
Для каркасного дома — сваи 108 мм.
Для брусового дома — сваи 133 мм.

Правильно выбрав диаметр опоры, необходимо проверить, из какого металла она сделана. От марки стали зависит, как долго прослужит фундамент, как свая будет реагировать с химическими элементами, содержащимися в почве.

Материалы изготовления свай

При решении задачи, как выбрать винтовые сваи на каркасный дом, необходимо знать, из какой стали они могут быть сделаны. Для производства используют марки:

Ст3.
Ст10.
Ст20.
09Г2С.
30ХМА.

Кратко о каждой из марок. Углеродистая сталь Ст3 — самый популярный материал для изготовления свай небольшого диаметра. Это пластичный, хорошо свариваемый сплав, отличающийся невысокой ценой, легкостью обработки, но обладающий недостаточной коррозионной стойкостью. Сваи из Ст3 пригодны для заборов, временных складов. Навесов.

Ст10 — конструкционная углеродистая сталь с высокими прочностными показателями. Как правило, из этого сплава изготавливают лопасти свай, чему способствует легкость обработки и хорошая свариваемость.

Ст20 — конструкционная сталь с высоким содержанием углерода. Пластичная, но, одновременно, прочная, поддается цементации. Применяется для производства стволов свай среднего и большого диаметра под ответственные объекты. Из листовой Ст20 изготавливают лопасти.

09г2с — сталь повышенной прочности, используется для свай под промышленные объекты и дома, находящиеся в регионах с холодным климатом (выдерживает морозы до — 70 оС).

30ХМА — легированная сталь, для производства свай используется редко из-за высокой стоимости готовой продукции. Используют нержавеющие сваи для исключительно важных объектов первого класса ответственности.

Длина свай

Определить, как выбрать длину винтовой сваи, несложно. Нужно знать геологические особенности участка — тип грунта, уровень залегания плотных слоев, глубину промерзания. Эти данные можно взять с таблиц, ориентируясь на регион постройки дома, или заказать изыскания на участке. Первый способ дает усредненные данные и применим при строительстве небольших зданий и пристроек, а для жилых домов в один-два этажа необходимо выполнить обследование площади. Также при расчете длины учитывают количество и вид лопастей, высоту цокольной части дома, толщину стенок ствола.

Определив максимально возможную для данной широты глубину промерзания грунта, необходимо выбрать такую длину опоры, чтобы верхняя часть лопасти находилась на несколько сантиметров ниже. Высота цоколя (длина надземной части сваи) должна быть выше уровня снегового покрова. Если это невозможно, то не менее 0,5 м над почвой.

Винтовые сваи в международных стандартах и практических рекомендациях пользователей FORUMHOUSE

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Винтовые сваи считаются универсальным видом фундамента, который делается за один день, подходит для любых грунтов, спокойно служит более ста лет (но это зависит от качества стали) и не наносит вред почвенному покрову участка. Строителям выгодно использовать винтовые сваи – на устройство фундамента уходит не пара месяцев, а пара дней, но чем это может обернуться для будущих владельцев дома? Особенно в российских условиях, когда нет ясности с официальными строительными нормативами и рекомендациями по применению винтовых свай в малоэтажном строительстве. Эта статья рассказывает о том, какие нормативы и рекомендации существуют в мировом строительном сообществе, и чем руководствуются при установке винтовых свай участники нашего портала.

Содержание

Преимущества винтовых свай
Ограничения для винтовых свай по Международным строительным нормам
Какой грунт не подходит для винтовых свай
Требования к элементам конструкции винтовой сваи

Преимущества винтовых свай

Почти 200 лет назад в США появилось первое строение на винтовых сваях. Это был маяк Стонингтон-Харбор в Коннектикуте: десятиметровая каменная башня, соединенная с каменным домом смотрителя. Этот маяк цел до сих пор.

Винтовые сваи разработал молодой ирландец Александр Митчел. На «винтовых сваях Митчела» строили маяки и причалы, железнодорожные мосты и путепроводы. Преимущества винтовых свай были очевидны:

скорость (готова к использованию сразу же после установки);
технологичность (понято, что вручную сваи для промышленного использования не ввинчиваются);
невысокая стоимость (они всегда дешевле железобетонных фундаментов);
независимость от климатических условий (их можно устанавливать хоть в мороз, хоть в жару от -35 до 35 градусов Цельсия).
независимость от УГВ: не надо волноваться из-за набухающих грунтов и осушать площадку.

Посмотрите видео о том, как легко можно бурить сваи даже зимой:

Ограничения для винтовых свай по Международным строительным нормам

Но все вышесказанное касается только фундаментов из свай, сделанных промышленным способом и по всем параметрам соответствующих Международным строительным нормами ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria (Критерии приемлемости фундаментов на основе винтовых свай). И даже для таких свай введен целый ряд ограничений.

Винтовые сваи используются только для строений с классами сейсмостойкости от А до С, от «конструкции для сейсмобезопасных районов» до «конструкции для районов с умеренной сейсмической активностью».
Удельное электрическое сопротивление грунта должно быть при этом более 1000 Ом-см (это связано с высокой скоростью электрохимической коррозии стали);
РH грунта должен быть более 5,5.

Грунт не должен содержать большое количество органики;
Сульфация грунта должна быть менее 1000 ppm (иначе появляется угроза для незащищенного бетона железобетонных свай);
Грунт не должен содержать отвалы грунта, мусор и пр;
Грунт должен обеспечивать боковую поддержку свай. Рыхлые пылеватые пески, торф, мягкие осадочные породы тут неприемлемы.

Чтобы понять, с каким грунтом приходится иметь дело, обычно делают пробное вкручивание или бурение. Не лишним будет поговорить с соседями, которые уже поставили дом на винтовые сваи: все достоинства и недостатки они уже выявили эмпирическим путем.

Какой грунт не подходит для винтовых свай

Особенности грунта, для которого винтовые сваи будут нерациональными и даже опасными, сформулировал пользователь FORUMHOUSE c ником Игорь3.

Слабонесущий грунт – свая легко вкручивается на всю глубину или свободно вращается, не закручиваясь. Столкнувшись с этим явлением, обычно сваю наваривают до упора до прочного грунта, но:

Глубина до прочного грунта может быть боле 7 метров, что делает этот тип фундамента уже не рациональным.

Твердый грунт. Это довольно распространенное явление: грунт настолько жесткий, что металл не выдерживает, обычную винтовую сваю с лопастями просто не вкрутить.

Каменистый грунт. Даже небольшие камни на пути лопастей усложняют вкручивание или делают его невозможным.

Как и для всех видов заглубленных фундаментов, для фундамента из винтовых свай обязательна боковая поддержка грунтов. В п. 1810.2.1 Международного строительного кода IBC для винтовых свай, которые устанавливаются в текучих грунтах или воде и не связанных между собой в группы обязательно требование:

Требования к элементам конструкции винтовой сваи

Толщина металла стенок винтовой сваи зависит от двух параметров:

нагрузки на нее;
условий эксплуатации.

Под условиями эксплуатации в большей степени понимается, как будет истончаться металл из-за коррозии – именно от того зависит, прослужит свая 400 лет или проржавеет через 40 лет и дом рухнет.

Допустим, у вас на участке обычный суглинок (не солончак и не кислые почвы) и труба ГОСТ 10704-91 «трубы стальные электросварные прямошовные» с толщиной стенки 3,8мм (самый ходовой размер). Свая не покрашена, или покрашена дешевой, но не специальной краской. По моим наблюдениям, такая свая может прослужить около 50 лет. А если сталь защищена специальной краской, а лучше цинком, то срок нормальной эксплуатации сваи намного больше.

Требование использовать цинковые покрытия свай в грунтах с высокой коррозионной активностью предъявляет международный стандарт ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria. Ниже в таблицу мы собрали требования этого документа к конструкции винтовой сваи:

Параметр

Величина

20-35 см (или 8-14 дюймов)

Толщина стенки ствола в неагрессивных грунтах

Толщина стенки ствола в агрессивных грунтах

Толщина полимерного покрытия

Большинство свай российского производства этим параметрам не соответствует. Их делают из сварных труб (стойкость к коррозии бесшовных труб из горячего проката значительно выше, и именно из таких труб должен был делаться ствол сваи согласно советскому справочнику «Сваи и свайные фундаменты», выпущенному в 1977 году). Как уже говорилось, «самый ходовой размер» толщины стенки у нас 3,8 мм (но почти всегда до 4 мм). А покрытие от коррозии настолько тонкое, что не часто не переживает даже транспортировку.

Очень важно, чтобы на сваю было нанесено качественное, износостойкое покрытие. Можно проверить качество краски, царапнув ее рядом с просверленном отверстием в конце сваи. Качество сварки можно увидеть по шву: он должен быть сплошной, ровный, красивый, без соплей и раковин. И металл должен быть гладкий. Нужна уверенность, что перед вами – не покрашенная ржавая труба.

Если перевернуть сваю и постучать по ней, из нее не должна сыпаться ржавчина.

Популярное в нашей стране «обваривание» стальных винтовых свай связями из стальных швеллеров, двутавров и уголков ускоряет коррозию. В грунтах со слабой боковой поддержкой эта технология – суровая необходимость, без нее не обойтись. Но при этом может возникнуть гальваническая связь между сваями и другими стальными строительными элементами и арматурой железобетонных конструкций: это приводит к появлению блуждающих токов, ускоряющих коррозию. В пункте 3.9 ICC AC358 говорится о том, что той связи быть не должно. Также этот пункт запрещает совмещение в свайном фундаменте оцинкованных и неоцинкованных элементов.

В целом, если человек не знает степень коррозионной агрессивности грунта на своем участке, ему лучше не рисковать и использовать сваи со стволом:

горячей оцинковки;
толщиной стенок8-9,5 мм и более.

Выводы

На нашем портале часто можно часто встретить мнение, что винтовые сваи не подходят для ответственных строений.

Винтовые сваи – удел сараев и бытовок, ну ни в коем случае для дома!

Но в реальности на винтовых сваях надежно и долго стоят даже большие дома. Самое главное здесь – высокое качество свай и правильный расчет. Учитывать нужно и особенности грунта, и степень его коррозивной агрессивности. Фундамент – основа дома, и легкомысленность в этом вопросе недопустима.

Больше узнать про винтовые сваи и определиться с их допустимость в малоэтажном строительстве помогут темы на FORUMHOUSE «Фундамент на винтовых сваях – 6» и «20 мифов про винтовые сваи». Почитайте нашу статью – она доказывает, что существует всего три причины построить свайно-винотовой фундамент. Посмотрите наше видео про утепленный финский фундамент, который рассказывает нюансы монтажа, конструкционные особенности, отличия от подобных типов плитных фундаментов.

Как выбрать винтовые сваи для фундамента

Как выбрать винтовые сваи для фундамента? Достаточно ли обладать общей информацией о нагрузках от будущего строения и о грунтовых условиях на участке строительства? Какие параметры свай должны назначаться индивидуально?

Содержание статьи:

Назначение практически всех параметров винтовых свай (геометрических, конструктивных) осуществляется индивидуально на стадии разработки проекта на основании целого комплекса данных, прежде всего данных о грунтах.

Основание для назначения

На основании требований к жесткости и прочности, а также исходя из грунтовых условий, в том числе данных о коррозионной агрессивности грунтов, и условий эксплуатации (подробнее «На что влияет марка стали?»).

Толщина стенки ствола сваи, мм

На основании данных о коррозионной агрессивности грунтов и в соответствии с требованиями к жесткости и прочности (подробнее «Расчет толщины стенки ствола»).

Диаметр ствола сваи, мм

На основании данных о коррозионной агрессивности грунтов и в соответствии с требованиями к жесткости, прочности и устойчивости (подробнее «Коррозия: причины и способы защиты»).

Исходя из показателей расчетной глубины промерзания и несущей способности грунтов (подробнее «Как подобрать длину свай для фундамента?»).

Диаметр лопасти, мм, количество лопастей

На основании данных о нагрузках от строения (в соответствии с требованиями к устойчивости) и о несущей способности грунтов (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»).

На основании данных о физико-механических свойствах грунтов: пористость, степень насыщения водой, консистенция, гранулометрический состав и т.д. (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).

Кажется, что такой объем данных дадут только полноценные геологические изыскания, но это не так. Процедуры, разработанные и введенные в качестве обязательных компанией «ГлавФундамент», – геолого-литологические и геотехнические исследования, а также измерения коррозионной агрессивности грунтов (КАГ) – позволят получить всю необходимую информацию. Так как исследования адаптированы под ИЖС их цена не высока (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»).

1. Широколопастные и узколопастные

По ширине лопасти сваи делятся на две группы. К первой относятся узколопастные модификации, диаметр лопасти которых превосходит диаметр ствола менее чем в полтора раза. Они применяются в особо прочных сезоннопромерзающих и многолетнемерзлых (вечномерзлых) грунтах.

Небольшая ширина лопасти сводит к минимуму риск ее деформации во время погружения в грунт. Хорошая же способность к восприятию проектных нагрузок обеспечивается:

высокой несущей способностью самих грунтов;
расчетом таких параметров, как количество витков, шаг и ширина лопасти, которые назначаются исходя из грунтовых условий площадки строительства и позволяют в полном объеме учитывать трение по боковой поверхности ствола (подробнее в статье «Сравнительный анализ винтовых свай с литым и сварным многовитковым наконечником»).

Ко второй группе относятся широколопастные сваи, диаметр лопасти которых в полтора и более раз превосходит диаметр ствола. Имея большую площадь опирания, они хорошо проявляют себя в дисперсных грунтах, в том числе характеризующихся сравнительно невысокой несущей способностью, заторфованных грунтах, илах и водонасыщенных песках.

1.1. Классификация по конфигурации лопасти

Наряду с диаметром, обеспечивающим площадь опирания, для широколопастных свай необходимо подбирать и конфигурацию лопасти, которая делает возможной установку с минимальным нарушением структуры грунта (подробнее в материале «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»). В зависимости от конфигурации лопасти сваи делятся на модификации для грунтов:

текучих, текучепластичных и мягкопластичных;
тугопластичных и полутвердых;
твердых.

Конфигурация лопасти подбирается на основании данных о физико-механических характеристиках грунтов, для получения которых достаточно провести простую процедуру – геотехнические и геолого-литологические исследования (подробнее читайте здесь «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»).

1.2. Классификация по виду лопастей

В зависимости от вида лопастей сваи подразделяются:

Свая винтовая лопастная (CBЛ) – винтовая свая, имеющая одну или несколько лопастей и ствол со значительно меньшей по сравнению с лопастью (лопастями) площадью поперечного сечения; лопасти могут быть размещены на наконечнике и по длине ствола.
Свая винтовая спиральная (СВС) – винтовая свая, состоящая из конусного или открытого наконечника и ствола с приваренной многовитковой спиралью (спиралями).
Свая винтовая комбинированная (СВК) – винтовая свая, имеющая конусный или открытый наконечник с приваренной многовитковой спиралью и ствол с одной или несколькими винтовыми лопастями.

2. С литым и сварным наконечником

Наконечники свай свариваются (сварные) или отливаются целиком и навариваются на трубу (литые).

Контакт двух разнородных металлов (металла трубы и металла отливки), характерный для свай с литыми наконечниками, ведет к образованию гальванической пары, что повышает вероятность развития коррозии. Кроме того, сварка разнородных металлов – это технологически более сложный процесс, поэтому стоит обратить особое внимание и на качество сварного шва.

Также запас прочности литого наконечника несопоставимо выше запаса прочности трубы, конечно (а срок службы конструкции будет определяться по минимальному показателю), если не выбран ствол, соответствующий ему по толщине (встречается крайне редко, так как цена сваи в этом случае значительно увеличивается).

Так как формы отливок унифицированы, и изготовить литой наконечник с определенной конфигурацией лопасти невозможно, сваи со сварным наконечником и лопастью, подобранной исходя из грунтовых условий, всегда будут иметь большую несущую способность.

3. Однолопастные и многолопастные

В большинстве случаев при проектировании однолопастных свай не рекомендуется учитывать трение по боковой поверхности, так как в их работу не включается околосвайный массив грунта. Кроме того, при установке конструкций малых длин и диаметров, крайне неустойчивых к воздействию горизонтальных нагрузок, рекомендуется для обеспечения устойчивости применять элемент сопротивления боковым нагрузкам (ЭСБН) или выполнять обязательное бетонирование основания колонны.

У многолопастных свай две и более лопасти. Благодаря включению в работу околосвайного массива грунта, они одинаково хорошо воспринимают вдавливающие и выдергивающие нагрузки, демонстрируют хорошую несущую способность даже в слабых грунтах (заторфованные грунты, торфы, илы и т.д.).

Еще одно существенное преимущество этой конструкции – при достижении критической нагрузки она не «уходит в срыв», а продолжает набирать несущую способность.

В то же время достижение максимальных показателей многолопастных свай сопряжено с некоторыми сложностями, так как обеспечивается расчетом расстояния между лопастями, шага и угла наклона лопастей. Ошибки в вычислениях могут привести к возникновению «обратного эффекта»: введение второй лопасти окажется не просто бесполезным, но и ухудшит работу конструкции, вплоть до того, что многолопастная свая будет уступать в восприятии горизонтальных нагрузок даже конструкции с одной лопастью (подробнее об этом в статье «Особенности расчета многолопастных свай»).

За счет увеличения числа лопастей такие сваи воспринимают большие нагрузки при меньшем диаметре трубы. При этом жесткость ствола меньшего диаметра обеспечивается использованием толстостенного трубопроката (от 6 мм).

4. Винтовые сваи для малых и больших нагрузок

Если говорить об усредненных грунтах с достаточной несущей способностью, то к винтовым сваям для малонагруженных конструкций относят:

однолопастные с диаметром лопасти до 500 миллиметров включительно, толщиной лопасти до 6 миллиметров включительно и толщиной стенки ствола до 4,5 миллиметра включительно;
многолопастные с диаметром лопастей до 300 миллиметров включительно, толщиной лопасти до 5 миллиметров включительно и толщиной стенки ствола до 3,5 миллиметра включительно.

Их используют при возведении объектов ИЖС и сопоставимых по нагрузкам промышленных сооружений. При условии применения свай с аналогичными параметрами под более серьезные нагрузки и в особо прочных грунтах, необходимо для увеличения прочности по материалу использовать металлопрокат большей площади сечения.

К винтовым сваям для больших нагрузок относят конструкции:

с одной лопастью диаметром более 400 миллиметров, толщиной лопасти более 6 миллиметров и толщиной стенки ствола более 4,5 миллиметра;
с двумя и более лопастями диаметром более 300 миллиметров и толщиной более 5 миллиметров, толщина стенки ствола которых составляет более 3,5 миллиметра.

Их применяют при строительстве крупных гражданских и промышленных объектов.

Существует также точка зрения, что относить сваи к первой или второй группе по нагрузкам следует, исходя из диаметра ствола. Это допустимо, но только когда речь идет о широколопастных сваях больших длин и диаметров (более 6 метров и свыше 159 мм) или узколопастных сваях. В случае с узколопастными конструкциями, используемыми в особо прочных сезоннопромерзающих и многолетнемерзлых (вечномерзлых) грунтах, не меньшее значение имеет толщина металла, которая выступает дополнительным основанием для классификации.

Дополнительно

5.1. Толщина стенки ствола

По толщине стенки ствола винтовые сваи делятся на сваи малых толщин (до 3,5 мм включительно), средних толщин (свыше 3,5 миллиметра) и толстостенные (6 и более миллиметров).

Первая группа (до 3,5 мм включительно) рекомендована для строительства легких зданий и сооружений (беседки, ограждения и т.п.), которые относятся к классу ответственности III (пониженный), при условии их эксплуатации в неагрессивных грунтовых условиях.

Вторая группа (свыше 3,5 мм) применяется для строений III класса ответственности, передающих на фундамент более высокую нагрузку, а также для построек II (нормального) класса ответственности, но только на участках, представленных неагрессивными грунтами.

При строительстве в средне- и сильноагрессивных грунтах и/или при больших нагрузках (классы ответственности II (нормальный) и I (повышенный) лучше использовать толстостенные винтовые сваи.

Подбирается толщина металла на стадии разработки проекта с учетом данных о коррозионной активности грунта на участке строительства, о чем подробно рассказывается в статье «Подбор толщины стенки ствола на основании требований к сроку службы». Для уточнения правильности подбора параметров рекомендуется после выполнения расчета долговечности проверить остаточную толщину стенки ствола на соответствие проектным нагрузкам и требованиям ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».

Подбор диаметра ствола также осуществляется с учетом коррозионных процессов в грунте и в соответствии с требованиями к жесткости и прочности.

5.2. Толщина лопасти

Если говорить о толщине лопасти, то сейчас в строительстве используются сваи с толщиной лопасти до 5 миллиметров включительно и 6 и более миллиметров.

Как и в случае с толщиной стенки ствола, конструкции, относящиеся к первой группе, можно использовать только при строительстве легких зданий и сооружений, временных объектов. Для долговременных построек, крупных гражданских и промышленных объектов и для агрессивных грунтовых условий рекомендованы сваи с толщиной лопасти 6 и более миллиметров.

Подбирается толщина лопасти на стадии разработки проекта с учетом данных о коррозионной активности грунта.

5.3. Марка стали

При выборе марки стали нужно учитывать агрессивность среды, характер нагрузок и условия эксплуатации. Более подробную информацию о марках стали Вы найдете в статье «Использование стали различных марок в производстве».

5.4. Покрытие

Покрытие относят к дополнительным мерам защиты винтовых свай от коррозии, так как во время установки в грунт конструкции испытывают значительное абразивное воздействие. Более эффективным является увеличение толщины металла и использование качественной стали. Но нельзя отрицать, что нанесение покрытия при условии сохранения его целостности позволяет снизить негативное воздействие на надземную часть сваи и на участок в контактной области «атмосфера – грунт».

Производители винтовых свай в основном используют следующие покрытия:

полимерные;
грунты-эмали по ржавчине;
полиуретановые;
эпоксидные;
цинковые (полученное методом горячего или холодного цинкования).

Подробные результаты испытаний перечисленных покрытий Вы можете найти в статье «Сравнительный анализ различных типов антикоррозийного покрытия.

Винтовые сваи: область применения, выбор и использование

Самым главным в строительстве дома является этап формирования фундамента. Данный этап занимает большую часть времени в возведении здания. Зачастую неграмотные или недобросовестные застройщики выполняют данный этап с нарушениями технологии, прибегая к неподходящим или дешевым материалам фундамента. Некоторые исполнители не могут создать прочный фундамент из-за неровного ландшафта. Для того, чтобы быстро создать прочный и надежный фундамент на любой поверхности применяют винтовые сваи. Благодаря этим сваям, срок возведения фундамента можно сократить более чем наполовину. Однако, не все так просто, как кажется, поэтому в данной статье мы рассмотрим область применения винтовых свай, критерии выбора конструкции, а также правила использования винтовых свай.

Область применения винтовых свай

Для начала дадим определение винтовой свае. Конструкция представляет собой металлический стержень, на конце которого находится винтовая лопасть, которая должна погружаться в землю. На сегодняшний день изготавливают сваи длиной до 20 м, с шириной лопасти до 2,5 м. Сваи способны погружаться в землю на всю свою длину. Конструкция винтовых свай достаточно проста, поэтому ее не сложно изготовить самому при наличии необходимого оборудования и материалов.

Особенности винтовых свай позволяют использовать их в следующих областях:

используются при сложном рельефе местности. Винтовые сваи дают возможность построить фундамент на местности с большими перепадами высот. Сваи позволяют пропустить земляные работы по выравниванию местности. Благодаря этому, экономится время и деньги.
используются для пристроек к другим зданиям. При выполнении работ пристроя к зданию, новый фундамент способен сместить равновесие старого фундамента, что может привести к наклону или разрушению постройки. Винтовые сваи используются для возведения пристроек, так как они не смещают грунт вокруг близстоящего здания.

используются для быстрого возведения фундамента. Построить фундамент при помощи винтовых свай можно за пару дней, для этого важно владеть необходимым оборудованием и знаниями. В любом случае, фундамент из свай всегда изготавливается быстрей более чем в два раза обычного времени.
используются при возведении линий электропередачи (ЛЭП). Сваи способны выдержать большую нагрузку, а также легко достаются обратно в случае необходимости.
используются для усиления действующего фундамента. Старые здания теряют прочность фундамента, в таких случаях винтовые сваи оказывают дополнительную опору. Сваи выставляются вокруг периметра фундамента, а затем кронштейнами крепятся к аварийным областям конструкции, тем самым увеличивают несущую способность.

Причисленные области применения являются основными, однако, сваи универсальны и подходят практически для любого случая.

Виды винтовых свай

Винтовые сваи имеют простое строение. Их различают по способу изготовлению. Виды свай:

Сварные сваи. На заостренный металлический стержень приваривают лопасти. Для изготовления качественной сваи применяется плазменная резка. Данная свая не выдерживает очень большие нагрузки, поэтому подходит для небольших сооружений.
Комбинированные сваи. Данный вид состоит из двух частей – конуса и лопасти. Этот вид свай способен выдерживать нагрузку до 50 тонн.
Литые сваи. Стержень и лопасти – это единое целое. Сваи обладают повышенной прочностью из-за монолитной конструкции.

Критерии выбора винтовых свай

Покупая винтовые сваи, необходимо знать их характеристики и конструкцию. Для выбора надежной и подходящей сваи для вашего здания нужно ознакомиться с длиной и диаметром сваи.

Диаметр стержня сваи

Самыми популярные стержни сваи имеют диаметр 57, 76, 89 или 108 мм. Рассмотрим каждый из них.

57 мм. Небольшие сваи, предназначенные для удержания заборов или легких сооружений.
76 мм. Сваи с таким диаметром также используются для заборов, но уже с утяжелителями в виде профнастила. Свая подходит для легких сооружений (туалет, беседка). Способно удерживать вес до 2т.
89 мм. Предназначаются для формирования фундамента для террас или веранды, а также небольших одноэтажных домов. Удерживают вес до 4 т.
108 мм. Сваи с данным диаметром пользуются наибольшей популярностью, так как применяются для строительства фундамента двухэтажных домов, различных пристроек и небольших кирпичных зданий. Способны выдерживать сооружения весом до 6 т.

Кроме этих популярных видов выпускают сваи с диаметром до 325 мм.

Длина сваи

Приобретая сваю, нужно отталкиваться от типа грунта и его глубины окаменелости. Длина сваи зависит именно от глубины твердых пород глины. Для того, чтобы выбрать нужную длину, используйте садовый бур. Медленно углубляйте винт в грунт, иногда проверяя плотные куски глины. При их обнаружении, прекратите бурить, измерьте длину. Данная глубина будет соответствовать оптимальной длине будущей сваи.

Правила использования винтовых свай

Монтаж винтовых свай – это не сложный процесс, но требует определенных знаний и навыков. Рассмотрим основные правила последовательной установки данной конструкции.

Выполняя монтаж винтовых свай, обязательно обеспечить присутствие 3-5 человек. Одному и даже вдвоем установить сваи невозможно.
Перед началом установки рассчитайте количество необходимых свай. Рассчитывайте общую нагрузку на фундамент, этажность дома. От этого зависит количество конструкций.
Обязательно измерение геологических характеристик местности. Определяют твердость грунта, количество сточной воды, рыхлость и мягкость грунта. Создают схему, на которой отмечают расположение отдельной сваи, при этом рассчитывая нагрузку на каждую.По созданной схеме нужно расположить сваи на земле, именно так получится грамотно распределить нагрузку будущего сооружения.

Отметив сваи на схеме, приступайте к оформлению лунок для будущих свай. Их глубина должны быть не более 20 см. В случае, если конструкция не вкручивается, лунку можно сделать глубже, но не более 30 см.
Установив сваю в лунку, начинайте ее вкручивание в лунку. В верхний угол сваи вставляют два длинных стержня. С их помощью создается рычаг, который передаст вращательный момент. Чем длиннее стержень рычага, тем проще вкручивать. Осуществляя вкручивание сваи, один человек должен следить за тем, чтобы конструкция размещалась перпендикулярно поверхности без перекосов, для этого используют уровень. Его вертикально прикладывают к стержню сваи. Увидев перекос сваи, следует сразу же исправить неровность. Чем глубже будет закручена свая, тем сложней будет это исправить.
Вкрутив сваи, пространство вокруг них необходимо залить бетоном. Обеспечить прочность помогает арматура, которая вставляется в лунку. Утрамбованный бетон высушивается. Благодаря бетону, пустое пространство между лункой и сваей полностью заполняется, тем самым защищая сваю от коррозии. Защитить наружную часть сваи от ржавчины помогает специальное защитное покрытие, например, эмаль по ржавчине. Если проигнорируете этот этап, металл начнет разрушаться под действием коррозии, свая может перестать выполнять свои функции.

Советы профессиональных строителей

Рассмотрим несколько полезных советов, которые позволят возвести прочный и долговечный фундамент:

не обязательно выравнивать сваи строго перпендикулярно земле, допускается отклонение не более чем 2 градуса;
в случае, если по пути вкручивания сваи возникло препятствие, следует найти другое место для конструкции;
свая должна быть вкручена минимум на 100 см;
при постройке временной конструкции необязательно бетонировать сваи, они могут быть использованы еще раз.

Фундамент из винтовых свай на сегодняшний день является одним из самых популярных и востребованных. Его прочностные и надежные характеристики позволяют построить качественный фундамент здания. Чаще всего данный тип фундамента применяется для каркасного строительства. Эта система обеспечивает долгий срок службы фундамента, а ее установка не требует большого количества усилий. В данной статье мы рассмотрели основные понятия о данной конструкции, область применения и критерии выбора винтовых свай, а также правила их использования. Прочитав эту статью, у вас получится возвести надежный фундамент для вашего дома.

5 советов по выбору свай для частного строительства

Строительство коттеджа, частного дома или дачи не обходится без возведения фундамента. Это основа основ. От правильно выбранного типа фундамента и качества его исполнения зависит долговечность возводимой конструкции. В частном строительстве используются разные типы оснований, но все чаще выбор падает именно на свайный фундамент. Он может использоваться на любом типе почвы, вне зависимости от уровня грунтовых вод, позволяет провести все работы в максимально короткие сроки, но для его обустройства требуется специальная техника. Кроме того, необходимо определиться и с типом свай, ведь в зависимости от материала, способа установки и прочих особенностей их свойства сильно отличаются. Учимся выбирать сваи для частного строительства и разбираемся с их ключевыми особенностями.

№1. Виды свай по материалу изготовления

Все сваи, которые используются в частном строительстве, по материалу изготовления можно поделить на такие типы:

деревянные;
металлические;
железобетонные.

Деревянные сваи

Деревянные сваи отлично подходят для частного строительства. Они стоят дешевле металлических и железобетонных, а с небольшими нагрузками справляются не хуже. Сегодня деревянные сваи используются при строительстве коттеджей, временных сооружений и небольших мостов.

Сырьем для производства служит древесина лиственницы, кедра, дуба, сосны или пихты. Используют здоровый прямоствольный лес зимней рубки. Сваи могут быть цельными и срощенными. Цельные имеют длину 4,5-16 м, срощенные – до 25 м. Когда происходит сращивание, отдельные отрезки соединяются впритык при помощи накладок. Впрочем, для частного строительства длины цельных свай будет достаточно. Технология сращивания иногда используется и для увеличения диаметра – это пакетное сращивание.

Нижний конец деревянной сваи получает заострение, длина которого составляет около 1,5-2 диаметров. Если погружение будет осуществлять в твердый грунт с многочисленными препятствиями, то наконечник защищается башмаком. Верхняя часть также защищается наголовником, ведь монтаж сваи осуществляется посредством забивания, вдавливания или воздействием вибрации.

Металлические сваи

Металлические сваи могут выдерживать более серьезные нагрузки, чем деревянные, но и стоят дороже. На таком фундаменте строят большие кирпичные коттеджи, а также более легкие каркасные дома, дома из бруса. Металлические сваи подходят для усиления аварийного фундамента, а также при создании пристроек к уже существующему строению.

Изготавливают данные изделия из цельнотянутых стальных труб, но могут использоваться стальные шпунты, двутавровые балки и прочие прокатные профили. Диаметр составляет от 25 см до 100 см и более, выпускаются также основания коробчатого сечения. Как правило, металлические сваи получают заостренный наконечник, но его может и не быть. Если вес строения большой, то усилить фундамент можно путем заполнения полых металлических свай бетоном, но в частном строительстве подобное используется крайне редко.

Отдельно стоит выделить винтовые сваи, они на конце имеют лопасти, благодаря которым обладают усиленными прочностными качествами. Винтовые сваи погружаются путем ввинчивания. С их помощью делают фундамент под пристройки, так как отсутствует динамическая нагрузка на грунт. Часто винтовые сваи применяют для усиления аварийных фундаментов: они устанавливаются по контуру такого основания и крепятся к нему с помощью специальных кронштейнов. Нормальные производители покрывают изделие антикоррозионным покрытием, но даже под ним можно рассмотреть качество исполнения сварных соединений. Сварка должна быть выполнена сплошным швом, по технологии проволоки. Качество антикоррозионного покрытия можно оценить, попробовав его немного поцарапать ключом или монетой: в норме это сделать будет не так просто.

Винтовые сваи могут иметь сварной или литой наконечник. Литой, конечно, лучше, но в частном строительстве сгодится и сварной – нагрузки тут небольшие.

Железобетонные сваи

Железобетонные сваи в частном строительстве используются реже – они рассчитаны на более серьезные нагрузки и незаменимы в многоэтажном и промышленном строительстве. Тем не менее, на слабых и подвижных грунтах и в условиях резкой перемены влажности грунта такие сваи будут оптимальным вариантом при сооружении коттеджей.

Железобетонные сваи выпускаются в двух вариациях:

монолитные;
сборные.

Монолитные сваи имеют квадратное или прямоугольное сечение, сторона от 20 до 40 см. Они получают продольное армирование напрягаемой или ненапрягаемой арматурой, поперечное армирование выполняется с помощью низкоуглеродистой проволоки с сечением от 5 мм. Выпускаются также монолитные сваи и с полостью внутри цилиндрической формы, но толщина стенки в них не должна быть меньше 4 мм. При погружении в грунт монолитные сваи защищаются стальным башмаком. Верхняя часть, которая принимает на себя ударную нагрузку, закрывается наголовником в виде нескольких сеток.

Сборные сваи собираются из нескольких секций, длина может быть какой угодно. Как правило, сборка проводится заранее, но особо длинные сваи могут собираться на месте установки.

Железобетонные сваи монтируются методом забивки, в чем и заключается их основной недостаток. Мало того, что это шумно, так еще и в районах с плотной застройкой могут произойти изменения грунтовых масс. Еще один минус – это сложности в плане транспортировки, ведь ЖБ сваи большие, тяжелые и достаточно легко повреждаемые. Перевозить их необходимо горизонтальными рядами с одинаковой ориентацией торцов. Между рядами лучше проложить деревянные прокладки, а круглые сваи перевозят вместе со специальными брусьями, которые не позволят им скатываться.

Тем не менее, достоинств у ЖБ свай немало. С их помощью можно создать прочный и надежный фундамент. Более того, при их забивке происходит уплотнение грунта в районе погружение, что положительно сказывается на прочности.

Из арматуры и бетона делают также набивные сваи, только создаются они непосредственно на месте строительства путем заливки бетона в пробуренные скважины.

№2. Виды свай по технологии установки

Забивные сваи

Это, как правило, железобетонные сваи с заостренным концом. Монтаж происходит благодаря использованию специальных ударных установок. Сваи защищаются от разрушительных нагрузок благодаря наголовнику.

К основным преимуществам таких свай относится универсальность: использовать метод можно на любом грунте и в любую погоду. Скорость и производительность высока, а грунт вокруг сваи немного уплотняется, что повышает несущую способность будущего фундамента. Среди минусов – невозможность использования вблизи других строений, так как последствия воздействия ударной волны могут быть разрушительными.

Вибропогружные сваи

Заставить сваю погрузиться в грунт можно, если воздействовать на нее вибрацией. Вибрация передается на грунт, снижая его силу трения и сопротивления. Почва становится плывучей, а свая погружается под воздействием собственного веса. При подобном воздействии почва вокруг сваи также уплотняется, поэтому можно говорить о естественном усилении фундамента. Данный метод используется, когда имеют дело с песчаными и водонасыщенными грунтами. Сложнее приходится при работе с маловлажными и плотными грунтами, а для скальных пород вибрационный метод вовсе не подходит.

Среди преимуществ вибропогружных свай меньший шум и относительно небольшая стоимость обустройства. Без специальной техники, конечно, не обойтись, но ее можно взять в аренду. Жители Москвы и области могут обратиться в компанию «ИнтелСтрой», которая сдает в аренду вибропогружатели, причем вместе с квалифицированным персоналом. Все подробности можно узнать на странице http://vibrorent.ru/arenda-catalog/.

Винтовые сваи

Метод завинчивания используют для металлических и железобетонных свай со стальным наконечником. Винтовые сваи отличаются наличием лопастей на одном конце, благодаря которым и осуществляется их вхождение в грунт. Монтаж может осуществляться вручную, но проще использовать специальную технику.

Винтовые сваи используются на неплотных и подтапливаемых грунтах, а также тогда, когда необходимо обустроить фундамент в зоне с плотной застройкой, так что при строительстве дома в городе это отличный вариант.

Вдавливаемые сваи

В частном строительстве такие сваи используются крайне редко. На сваю воздействует большая статическая нагрузка, а оборудование, которое ее создает, требует наличия достаточного количества свободного места. Данный метод используют, когда работают с твердыми и плотными грунтами.

Буронабивные сваи

Это отдельный вид свай. Они создаются непосредственно на месте обустройства фундамента. Процесс создания состоит из таких этапов:

подготовка скважин при помощи ударного или вращательного бура;
установка обсадной трубы или заливка бетонного раствора, в зависимости от того, какой метод используется. Если выбран вариант с обсадными трубами, то сначала в скважину погружается специальная труба, которая укрепит стенки. В противном случае по ходу бурения скважины заливается раствор бетона, который имеет ту же функцию – укреплять стенки;
погружение в скважину арматуры;
заливка бетоном. В некоторых случаях после этого достают обсадные трубы, но часто используют трубы, которые не демонтируются.

Преимущество способа – относительная простота и дешевизна, поэтому в частном строительстве этот метод пользуется большой популярностью. Транспортировать длинные сваи не придется, зато необходимо будет подготовить большое качество бетона, а тут без бетономешалки никуда. Специалисты говорят, что неприятной особенностью данного способа является невозможность проконтролировать качество изготовляемых свай. Что же касается ограничений, то на грунтах, склонных к вспучиванию и горизонтальной подвижке, такой фундамент использовать нельзя.

Читайте также:

Все виды кухонных вытяжек

№3. Виды свай по типу воздействия на грунт

По типу воздействия на грунт или по характеру работы сваи делятся на два вида:

опорные, или сваи-стойки. При погружении в грунт опираются на устойчивую почву. Подходят для тех районов, где под неустойчивым грунтом на небольшой глубине расположена плотная устойчивая почва;
висячие сваи. Передают нагрузку на почву через силу трения о боковые стенки почвы. Такие сваи устанавливаются в местах с высоким уровнем грунтовых вод.

№4. Виды свай по форме сечения

По форме сечения сваи бывают:

квадратные и прямоугольные. Часто такими выпускаются ЖБ сваи. Это наиболее востребованный вариант в большинстве строительных отраслей. Такие сваи рекомендуется применять, когда строительство идет на мягких почвах, они используются при реконструкции и усилении существующего фундамента;
круглые сваи, или сваи-оболочки отличаются открытой нижней частью, поэтому при монтаже заполняются грунтом, что увеличивает их несущую способность. Такие сваи нашли применение в сейсмически активных областях;
полые квадратные и круглые сваи. Такими выпускают металлические сваи, а также некоторые железобетонные. Последние используются при сооружении малоэтажных объектов.

№5. Расчет количества свайных опор

Выбор типа свай, их количества и мест погружения лучше доверить профессионалом, поскольку это очень ответственный этап. Впрочем, самому не мешает знать основные принципы расчета. Он проходит в два этапа. Сначала необходимо определить общий вес постройки, а потом посчитать несущую способность конкретной сваи в конкретном грунте.

Совокупная нагрузка здания на фундамент рассчитается как сумма следующих параметров:

фактическая масса здания. Суммируется вес перекрытий, стен и кровли. Расчет можно выполнить, пользуясь табличными значениями массы основных строительных материалов;
снеговые нагрузки. Тут все зависит от региона расположения дома. Для южных районов страны этот показатель в среднем составляет 50 кг/м 2 , для центральных – 100 кг/м 2 , для северных – 190 кг/м 2 ;
полезные нагрузки. Сюда включен вес мебели, которая будет использована, и проживающих людей. Чтобы не забивать себе голову подсчетом массы всех предметов мебели, можно использовать среднее значение – 150 кг/м 2 .

Полученные данные суммируют и умножают на коэффициент запаса 1,2.

Несущие характеристики сваи зависят от типа почвы. В идеале необходимо провести геодезические исследования, чтобы точно знать несущую способность почвы, но если такой возможности нет, можно воспользоваться табличными данными – достаточно только знать тип почвы. Например, несущая способность сухой глины средней плотности – 2,5 кг/см 2 , а плотного крупного песка – около 6 кг/см 2 .

Для каждого типа свай характерны свои несущие способности.

Например, нам необходимо построить 2-этажный дом из бруса размерами 10*8, использовать будем винтовые сваи 89*300 мм. Если дом расположен в центральной полосе, то снеговая нагрузка будет равна 10*8*100=8 т/м 2 . Полезная нагрузка каждого из этажей 10*8*150=12 т/м 2 , т.е. для всего дома 24 т/м 2 . Масса самого дома приблизительно равна 44 т. Совокупная нагрузка (44+24+8)*1,2 = 91,2 т. Допустим, почва – мягкопластичная глина, сваи будут погружаться на 2,5 м (их несущая способность при этом 5 т), тогда понадобится 91,2/5 = 18,24, т.е. 19 свай.

Глубину погружения сваи выбирают, исходя из типа почвы. Для устойчивого плотного грунта обычно достаточно свай длиной 2,5 м. Если на участке почва неустойчивая, длина сваи должна быть такой, чтобы достигать более плотного слоя грунта.

Часто в частном строительстве применяются именно винтовые сваи. Они выпускаются разного диаметра:

57 мм – такие сваи подойдут для создания фундамента для легких заборов;
76 мм – сваи для возведения более тяжелых заборов (например, из профнастила), а также легких строений (беседка);
89 мм – сваи для постройки дачных домов, небольших частных домов, хозпостроек. Такая опора в среднем выдерживает 3-5 т;
108 мм – отличный вариант для постройки частных домов любого типа, выдерживают от 5 до 7 т.

Расстояние между сваями рассчитывается для каждого отдельного проекта. Не рекомендуется делать расстояние между опорами более 3 м для каркасных домов, и более 2 м – для построек из пеноблока и газоблока. При наличии в регионе сильных ветров расстояние между опорами должно быть не более 2,5 м.

Еще раз подчеркнем, что когда речь идет о таком серьезном деле, как фундамент, лучше провести максимально точные расчеты, и не экономить на строительных материалах и оборудовании.

Как правильно выбрать винтовые сваи?

Достаточно ли знать тип грунта и вес конструкции, чтобы выбрать винтовые сваи для строительства фундамента?

Существующие конструкции различаются по ряду признаков: марке стали, геометрическим характеристикам, типу лопастей и не только.

Подробнее с основными аспектами выбора свай разберемся в настоящей статье.

Правила выбора для фундамента

Винтовые сваи – разновидность опор, которая отличается своей конструкцией и улучшенными характеристиками по сравнению с обычными столбами.

Такие сваи состоят из двух элементов:

ствола – полой металлической трубы с круглым сечением определенного диаметра;
лопасти – нижняя винтовая часть с большим диаметром, чем ствол.

Благодаря наличию винтовых лопастей металлическая опора вкручивается в грунт ручным или механическим способом до того момента, пока наконечник не упрется в твердые породы. При этом, особенность конструкции обеспечивает лучшую несущую способность фундамента по сравнению со столбами с таким же диаметром.

Выбор опорных элементов с подходящей конфигурацией нужно сделать на этапе проектирования, основываясь на целом комплексе данных, включая физико-химические свойства грунта.

На что обращать внимание в первую очередь?

Неопытного строителя удивит широкий ассортимент винтовых свай в каталоге производителя. Поэтому нужно заранее определиться с характеристиками, которыми должен обладать будущий фундамент. Критерии, по которым различаются сваи:

Марка стали. Параметр выбирают, исходя из требуемой жесткости и прочности фундамента по отношению к особенностям геологии участка, а также условиям эксплуатации.
Толщина стенки и диаметр ствола. Чем выше содержание химически агрессивных веществ в почве, тем жестче требования к прочности опор. Выбирая сваи с тонкими стенами, застройщик рискует сократить срок службы фундамента в несколько раз.
Диаметр лопастей. Размер винтовых лопастей зависит от ожидаемой нагрузки, которую будет оказывать будущее сооружение на грунт, и, в свою очередь, от несущей способности почвенных масс.
Длина ствола. Параметр выбирают после расчета глубины промерзания почвы. Как правило, сваю опускают ниже точки промерзания.
Конфигурация лопастей. Для каждого типа грунта разработаны свои модели. Широкий ассортимент винтовых свай позволяет подобрать элемент для почв, различных по пористости, влажности, гранулометрическому составу и т.д.

Какой толщины должны быть стенки элементов?

Зная коррозионную активность почвы на застраиваемой площадке, подбирают толщину металла.

Тип сваи	Толщина металла, мм	Класс ответственности сооружения	Грунтовые условия	Пример постройки
тонкостенные	до 3,5	пониженный	неагрессивные	беседки и ограждения
средней толщины	3,5 – 6	пониженный и нормальный	неагрессивные	каркасные, деревянные дома
толстостенные	более 6	нормальный и повышенный	средне- и сильноагрессивные	кирпичные, деревянные, бетонные сооружения

Чтобы удостовериться в правильности выбора параметров, эксперты рекомендую рассчитать проектную долговечность постройки и проверить остаточную толщину металла на соответствие проектным нагрузкам по ГОСТу 27751-2014.

Диаметр

Стандартные параметры элементов характеризуются таким соотношением диаметра ствола к диаметру лопастей (мм):

32/100;
42/150;
48/150;
57/200;
76/200;
89/250;
102/250;
108/300;
114/300;
133/350;
159/350;
168/500;
219/500;
325/850.

При необходимости возможно изготовление опор с нестандартной конфигурацией. Планируя строительство частного дома (деревянного, каркасного, щитового, из пенобетона) с одним или двумя этажами, достаточно свай с диаметром ствола 89 мм.

Конструкции с диаметром сечения от 108 мм выбирают для тяжелых построек весом до 3,5 т. При этом выбор диаметра сваи основывают также на требованиях к жесткости и прочности фундамента по отношению к коррозионным процессам в почве.

Вид наконечника

Главное различие между наконечниками обусловлено способом соединения к трубе:

Сварные наконечники, которые приварены к трубе.
Литые – являются продолжением тела ствола.

Сваи с литыми наконечниками применяются под строительство промышленных сооружений, где планируются повышенные нагрузки на почву.

При проектировании частных домов и легковесных конструкций нет смысла переплачивать за литые конструкции, поскольку опоры со сварными наконечниками обеспечат необходимую несущую способность.

Наконечники также различаются по форме:

круглые;
крестообразные;
заостренные;
обрезанные под углом.

В данном случае выбор основан на плотности грунта, а также наличии твердых включений (камней, металлического мусора) в почве. Чем острее наконечник, тем легче свая преодолевает сопротивление грунта.

Защитное покрытие

Сваи в процессе эксплуатации подвержены образованию коррозии вследствие контакта металла с землей. Участок трубы на границе грунт-атмосфера в большей степени испытывает влияние влаги. Чтобы исключить негативное воздействие внешней среды, на сваю наносят защитный слой.

Типы покрытий:

полиуретановые;
цинковые;
эпоксидные;
полимерные;
эмали и т.д.

В процессе монтажа металл испытывает абразивное воздействие со стороны грунта, поэтому важно во время покупки сваи обратить внимание на качество нанесения защитного покрытия.

Если потереть монеткой или ключом поверхность трубы, то на металле не должно остаться царапин и, тем более, не должна оголиться сталь. В противном случае покрытие некачественное и покупать изделие не стоит.

Если застройщик не хочет переплачивать или сомневается в надежности защитного слоя, он может сам обработать металл грунтовкой или мастикой для защиты от образования ржавчины.

Что влияет на стоимость?

Неопытному строителю будет сложно выбрать сваи нужной модификации среди всего ассортимента похожих между собой конструкций.

Как правило, покупатели в такой ситуации ориентируются на стоимость изделия.

Перед тем, как заказывать винтовые сваи под фундамент, необходимо разобраться с факторами ценообразования.

На конечную цену влияют:

Качество металла. Недобросовестные производители экономят на качестве стали, чтобы снизить себестоимость своего товара. На деле от этого параметра напрямую зависит способность фундамента противостоять нагрузкам как со стороны сооружения, так и подвижек грунта.
Толщина металла. Чем тоньше стенка трубы, тем дешевле изделие. При этом существует прямая взаимосвязь между этим параметром и прочностью опор.
Диаметр трубы. Как и в случае с толщиной металла, выбор основывают на требуемых прочностных характеристиках основания.
Качество покрытия. Подверженность коррозионным процессам – главный недостаток металлических столбов. Поэтому собственнику целесообразно предусмотреть защиту от воздействия влажности еще на этапе закупки стройматериалов.

Полезное видео

Дополнительная информация о выборе свай в видео:

Заключение

Винтовые сваи широко применяются в строительстве фундаментов, при этом потребители могут выбирать элементы по цене и конструкционным признакам. Целесообразность тех или иных моделей обусловлена, в первую очередь, типом грунта, а уже затем нагрузками, которые будет оказывать планируемое сооружение.

Изучая каталог винтовых свай, эксперты рекомендуют отдавать предпочтение изделиям из высокопрочных марок стали, при этом не стоит экономить на качестве антикоррозионного покрытия.

Как правильно выбрать сваи?

В настоящее время достаточно широк выбор разновидностей оснований, которые можно применить при строительстве жилого дома, вспомогательного сооружения или любого другого объекта. Однако далеко не все они обладают возможностью устройства на подвижных, глубоко промерзающих грунтах. Свайный вид основания является универсальным типом современного и высокотехнологичного фундамента, который помимо прочности и надежности обладает такими качествами как простота, доступность и предельная экономичность.

Достоинства свайного основания

Современные свайные основания обладают набором неоспоримых преимуществ, благодаря которым фундаменты пользуются высокой популярностью, имея экономическое обоснования для применения. Среди них:

сравнительно небольшая ресурсоемкость. По сравнения с ленточными, а тем более плитными фундаментами, сваи окажется более доступными по стоимости и менее материалоемкими;
построенный свайный фундамент можно нарастить уже после завершения строительства при необходимости расширить здание или возвести пристройку;
данный тип основания идеально подходит для строительства на участках со сложным рельефом, имеющим перепады высот;
в результате строительства опоры обеспечат отсутствие контакта нижней части строения с грунтом. Благодаря этому, нижнее перекрытие, как правило, имеет длительный срок эксплуатации и отличается долговечностью;
на возведение таких оснований требуется минимальное время. При этом строительство может осуществляться как в летнее, так и в зимнее время года.

Конструкция стальных свай

Конструктивно свая представляет собой элемент основания, выполненный из бесшовной трубы с толщиной стенки не менее 4 мм, один конец которой имеет литое основание с заострением на конус. К поверхности ствола крепятся лопасти, изготовленные из высококачественной стали толщиной не менее 5 мм, который позволяют осуществлять вкручивание и фиксацию свайного элемента в грунте по принципу самореза. Верхняя часть изделия представляет собой оголовок, который может иметь съемную или приварную конструкцию. Оголовки отдельно взятых свай после установки подлежат соединению воедино при помощи обвязочного швеллера, формирующего общую подошву для будущего сооружения. Для съемной конструкции оголовки используется площадка, укрепленная ребрами жесткости в виде 3-х или 6-ти косынок, на поверхности которой имеются в наличии отверстия, предназначенные для болтового соединения. Фиксация обвязки при этом производится посредством съемного монтажа с использованием метизов, прижимающих основание швеллера к площадке. Сварная конструкция предусматривает крепление при помощи экзотермической реакции посредством сварки. После монтажа на начальном этапе рекомендуется производиться заполнение пустотелых труб, представляющих собой основу сваи бетоном. Это позволит упрочнить конструкцию основания и противостоять элементам фундамента силам, воздействующим вследствие пучения, а также сдвигов, перемещения и оседания грунта в процессе эксплуатации сооружения. Забетонированные сваи в меньшей мере подвергаются дефектам и коррозии, как следствие, сохраняют свою прочность, надежность и несущую способность. Для установки свай находит применение тяжелая специализированная техника.

Классификация и разновидности

Свайные элементы фундаментов различаются конструктивно по исполнению лопастей на три категории

СВЛ – винтовые лопастные изделия, на поверхности которых находится одна или несколько лопастей. При этом ствол отличается от лопастей меньшим размером площади поперечного сечения. Лопасти конструктивно могут находиться по всей длине ствола элемента;
СВК – свайный элемент с одной или несколькими лопастями, имеющий открытый конусный тип наконечника, который представляет собой многовитковую спираль;
СВС – элемент с конструкцией в виде открытого или конусного наконечника и ствола, оснащенного приваренной многовитковой спиралью.

В зависимости от назначения опорных элементов их наконечники могут выполняться в сварном или литом исполнении. В этом случае необходимо обратить внимание на качество имеющихся на поверхности сварных швов, при выборе свай для обычных грунтов на предмет отсутствия дефектов, которые могут повлечь за собой появление коррозии. Запас прочности и свай с литым наконечником много выше, позволяя проходить более прочные по составу и плотности грунты с камнями и мерзлотой.

По числу лопастей различают однолопастные и многолопастные сваи. Последние могут иметь на своей поверхности две и более лопасти. Их конструкция позволяет при монтаже в процессе вращения включать в полезную работу околосвайный массив грунта. Помимо этого наличие лопастей способствует повышенной устойчивости при наличии различных видов выдергивающих и вдавливающих нагрузок. Как правило, многолопастные элементы являются наиболее востребованными для строительства зданий, сооружений, различных объектов в наиболее слабых видах подвижных грунтов, а именно: ил, болотистая почва, торф и т. д. Благодаря наличию лопастей растет и нагрузочная способность опоры, которая позволяет производить монтаж более массивных сооружений без изменения сечения трубы. При этом конструкция таких изделий зачастую упрочняется за счет практического применения в качестве основы толстостенной продукции трубного проката с толщиной стенок от 6 мм и выше.

По величине допустимой нагрузочной способности сваи делятся на изделия, рассчитанные на малые и большие нагрузки. К первым относят:

элементы однолопастной конструкции с толщиной лопасти до 6,0 мм включительно, ее сечением до 500 мм и толщиной стенки трубы, применяемой в качестве ствола до 4,5 мм;
изделия с многолопастным исполнением корпуса, у которых толщина лопасти достигает 5 мм, ее сечение – 300 мм, а толщина стенки трубы ствола варьируется до 3,5 мм.

Такие типы свай востребованы для объектов индивидуального жилищного строительства: одно и двухэтажных домов, вспомогательных сооружений, заборов и т. д.

Для массивных промышленных объектов, а также зданий и сооружений, отличающихся высокой массой, находят применение сваи для высоких нагрузок, выполнены в таких вариантах исполнения:

изделия сечением более 400 мм с толщиной ствола от 4,5 мм и одной конструктивной лопастью толщиной от 6 мм и выше;
элементы с двухлопастной конструкцией, у которых толщина стенки ствола насчитывает от 3,5 мм, а значение толщины и диаметра лопасти составляют от 5 мм и от 300 мм соответственно.

В зависимости толщины стенок трубы, выступающей в качестве ствола свайные изделия разделяются на:

продукцию малых толщин – до 3,5 мм. Такие элементы рекомендованы для установки легких каркасных сооружений и сооружений в виде беседок и ограждений, имеющих низкий уровень ответственности;
средней толщины исполнения – от 3,5 до 5 мм. Область их применения лежит в сфере монтажа фундаментов для жилых домов и построек среднего класса ответственности на территориях с неагрессивным типом грунта;
толстостенные элементы опор – от 6 мм и выше. Их использование характерно для строений и объектов с высокой нагрузкой.

Значение толщины лопасти при строительстве легких зданий и сооружения может составлять до 5 мм. Однако при строительстве промышленных объектов и прочих строений с высокой нагрузкой, ее толщина должна составлять 6 мм и более. Параметр подбирается на стадии проведения проектных работ, исходя из данных геодезических изыскании о степени коррозионной активности грунта на участке застройки.

Критерии выбора фундаментных свай

В настоящее время на рынке строительных изделий представлены опорные свайные элементы с сечением от 47 до 108 мм для повседневны нужд и малого строительства, а также продукция для больших нагрузок.. При необходимости могут изготавливаться по индивидуальным заказам более массивные опоры с большим диаметром. Сечение свай определяет их нагрузочную способность, которая может различаться для быстровозводимых каркасных зданий и капитальных построек из кирпича и железобетона.

В связи с этим для возведения зданий из газо- и пенобетона, каркасно-щитовых домов с высотой не более 2-х этажей чаще всего применяются свайные опоры сечением 89 мм. Сваи диаметром 108 мм рассчитаны на нагрузку до 3500 кг. В связи с этим при определении вида свай важно распределить нагрузку равномерно и определить необходимое число свайных опор в зависимости от воздействующей на них максимальной массы с учетом запаса.

Выбор длины свая производится исходя из данных геодезических исследований. Элементы по правилам заглубляются ниже уровня промерзания грунта. При этом необходимо иметь запас в верхней части свайной опоры в оголовке высоту которого всегда можно уменьшить при необходимости. В процессе установки уровень свай выравнивается в горизонтальной плоскости, после чего закрепляются элементы горизонтальной обвязки.

В большинстве случаев глубина промерзания почвы не превышает 1500 мм, в связи с чем наиболее ходовыми являются сваи длиной от 2 до 2,5 метров. В среднем для строительства капитального дома площадью 50-60 квадратных метров, необходимо от 15 до 20 свайных опор.

Разновидности и принципы выбора железобетонных свай

Индустрия современного строительства в ряде случаев требует использования высокопрочных железобетонных свай, которые представляют собой готовые конструкции. Имея высокую степень надежности, опорные элементы, выполненные из армированного, упрочненного бетона разделяются на следующие категории изделий:

монолитные – цельные опорные элементы, не имеющие внутренних технологических пустот. Для их установки в рабочее положение задействуется специальная техника в виде пресса или молота, позволяющих забивать и вдавливать опоры в грунт под высокой нагрузкой. При этом формирование котлованов и выемка грунта являются необязательными процедурами. В зависимости от типа конструкции различают цельные и составные трапециевидные, круглые, таврические и квадратные монолитные сваи с заостренным или тупы торцом;
пустотелые изделия, внутренняя часть которых не имеет сплошного заполнения. Облегченная конструкция имеет сниженную по сравнению с монолитными изделиями прочность и несущую способность. Для их монтажа предварительно в грунте формируется скважина, в которой размещается опора. При этом исключаются факторы динамической нагрузки, возникающие при забивании;
опоры набивного типа, представляющие собой конструкции сплошного типа без утолщения, а также с наличием утолщения в придонной части.

При выборе железобетонных свай необходимо учитывать глубину их заложения и уровень расположения устойчивых слоев грунта. Длина опорных изделий должна быть такой, чтобы нижняя часть изделия после монтажа опиралась на плотные слои почвы. Установка свай в плавающих грантах, в иловых и торфяных слоях не допускается.

Маркировка железобетонных свай и особенности изготовления

В зависимости от типа армирования и особенностей конструкции современные опорные изделия из железобетона выпускаются в следующих вариантах исполнения:

СК – свайные опоры круглой формы полого типа;
СО – опоры – оболочки;
СН – изделия сплошные квадратного сечения, изготовленные с применением напрягаемой арматуры;
СП – квадратные сваи цельного сечения с наличием круглой плоскости;
С – опоры квадратной формы, выполненные на основе каркаса из ненапрягаемой арматуры;
СГ – прямоугольные изделия.

Выбор свай производится по их прочности и параметру несущей способности, который рассчитывается на этапе проектировки здания, сооружения, исходя из данных о грунте, весе строительной конструкции, предполагаемых статических и динамических нагрузках.

Наибольшим пределом прочности обладают свайные элементы квадратной формы, при производстве которых находит применение ненапрягаемая арматура, изделия с рифленым каркасом и армирующей сеткой. Помимо этого на прочность опорных конструкций непосредственно влияет число стальных стержней в каркасе, которое может варьироваться от 4 до 8 единиц.

При конструировании легких сооружений могут задействоваться опоры круглой формы полого типа, представляющие собой доступный и облегченный вариант сооружения фундамента. Доступная стоимость облегченных опор формируется за счет применения в качестве основного материала бетона марки М200 – М300, а также сниженного объема материала при изготовлении полых конструкций. При сечении полых изделий менее 800 мм они выполняются в варианте исполнения с открытым типом наконечников.

В процессе выбора железобетонных свай необходимо ориентировать не только на прочностные характеристики изделия, но также учитывать параметры морозостойкости и влагоустойчивости относительно климатического района практического применения изделий.

Достоинства железобетонных свай

Усиленные армирование опоры, изготовленные из железобетона, обладают рядом присущих им преимуществ, благодаря которым изделия пользуются высокой популярностью и часто используются при строительстве зданий и сооружений. Среди них: