Как выбрать винтовые сваи для фундамента. Типы винтовых свай

Как выбрать винтовые сваи для фундамента. Типы винтовых свай

На рынке представлено несколько разновидностей винтовых свай, различающихся надёжностью и ценой.

1. Изделия из стали Ст3 толщиной 3-5 мм сварные (маркировка СВС) с односторонним антикоррозионным покрытием

Это самые дешёвые сваи (от 1200 руб. за шт. при диаметре ствола 108 мм, лопасти — 250 мм и длине 2 м). При  монтаже их требуется бетонировать. Практика показывает, что сталь, защищённая свинцовым суриком или битумным лаком, корродирует в глинистом водонасыщенном грунте со скоростью около 0,08 мм в год. Вероятнее всего, спустя 20–30 лет произойдёт критическое ослабление конструкции, которое будет проявляться как резкое увеличение осадки в грунт. 

Пока наиболее распространены сварные сваи с битумным антикоррозионным покрытием. Фото: ДубльДом

2. Сваи из углеродистой конструкционной стали (Ст20 и др.) сварные с двусторонним полимерным антикоррозионным покрытием

От 1600 руб. за шт.   Современное полимерное покрытие (например, на основе эпоксидной смолы) защищает металл от коррозии в течение 10-15 лет — на это время должен увеличиться срок службы сваи. Но только если производитель соблюдал технологию нанесения состава (это может подтвердить экспертиза) и если покрытие не было повреждено при прохождении сваи сквозь слои крупнозернистого песка и гравия (что проверить практически невозможно).

3. Сваи из оцинкованной стали с литым наконечником (СВСЛ)

От 2800 за шт. Несущая способность сваи обеспечивается не стволом, а наконечником (лопастью), опирающимся на плотные слои грунта и расположенным ниже глубины промерзания. Слабое место сварной сваи — швы крепления лопасти к стволу. Сваи с литым наконечником не имеют сварных швов и потому служат как минимум в полтора раза дольше. 

Литые наконечники намного продлевают срок службы фундамента. Фото: ОЗМК

4. Сваи из нержавеющей стали с литым наконечником

От 12 тыс. руб. за шт. Подобные изделия обладают сроком службы более 60 лет, но в силу очень высокой цены их применение оправдывает себя лишь в исключительных случаях (например, при монтаже на воде — если невозможно использовать сваебойную технику).

Какой диаметр винтовых свай выбрать. Параметры элементов для строительства крепкого фундамента

Ассортимент металлических винтовых свай на отечественном рынке удивит начинающего строителя своим разнообразием.

Производители предлагают опорные элементы, отличающиеся между собой диаметром, длинной и массой.

От этих параметров меняется сопротивляемость фундамента нагрузкам , поэтому их обязательно нужно учитывать в предпроектных расчетах.

Под строительство легких и малоэтажных сооружений обычно используют трубы с диаметром наружного сечения в пределах 57 – 159 мм. Но для участков со сложным грунтом и для тяжеловесных построек целесообразно выбирать опоры с диаметром трубы более 200 мм.

Для почв с близким залеганием подземных источников и точкой промерзания на глубине 1,5 м подойдут сваи длиной 1,65 м, но в условиях переувлажненных грунтов высота столба может достигать 9 м. При этом толщина стен стальной трубы и лопастей должна быть равной или больше 4-5 мм.

Выбирая конструкцию, строители обращают внимание на ее массу, которая в свою очередь связана с длиной и диаметром опоры.

Зависимость между параметрами отражена в таблице:

D, мм	Масса (кг) в зависимости от длины опоры (м)
1,6	2	2,5	3	3,5	4	5	6	7	8	9
57	11	12	14	16	18	20	24	28	32	36	40
76	12	14	17	19	22	25	30	36	42	48	53
89	14	17	20	23	26	29	36	42	48	54	60
108	22	25	30	35	40	45	55	65	75	85	95
133	27	31	38	44	51	57	70	84	94	110	124
159	38	45	55	64	74	83	102	121	140	159	178

В большинстве случаев для частного домостроения строители выбирают трубы диаметром 108 мм и не менее 2 м.

При возведении беседок, бань и гаражей можно использовать опоры с меньшими габаритами:  d 76мм на 1,5 м или d 89 мм на 2,0 м.

Под некоторые типы ограждений также требуется закладка фундамента, при этом диаметр сваи может быть равным от 54 до 108 мм.

Несущие конструкции, диаметр которых равен 108 мм, считаются самым распространенным типом винтовых опор и используются при проектировании большинства типа сооружений. От длины элемента напрямую зависит устойчивость фундамента, поэтому особое внимание уделяют значению этого параметра.

Эксперты отмечают, что лучше выбрать сваю подлиннее, потому что в случае необходимости ее гораздо проще обрезать, чем нарастить, если высота фундамента окажется недостаточной.

Какой диаметр свай под фундамент. Размеры опор

Изготовление винтовых свай в заводских условиях регламентируется положениями ГОСТа, созданными на основании многочисленных лабораторных испытаний, расчётов и практических наблюдений. Прежде всего, нормативами определяются марки стали, допустимые для производства опор, их длина и диаметр. От этих параметров полностью зависят долговечность их эксплуатации и несущая способность.

Стандартными размерами винтовых свай, согласно ГОСТ, являются:

Диаметр

• 57 мм;
• 76 мм;
• 89 мм;
• 108 мм;
• 133 мм;
• 159 мм.

По длине они могут быть от 1,6 до 12 м.

Технические характеристики

Ключевым параметром для определения несущих способностей служат размеры винтовых свай, прежде всего, их диаметр. Длина же опоры может регулироваться путём обрезки непосредственно на строительном участке. Таким образом, диаметр сечения является основным параметром сваи, от которого отталкиваются при проектировании несущего фундамента для будущего здания. Зная несущую способность винтовых свай, архитектор-проектировщик сможет вычислить минимально допустимое сечение опоры и расстояние между ними.

Типы свайных опор

57-мм

Принимаемая за среднюю величину несущая способность винтовых свай такого типа составляет 0,8 т. Подобные опоры широко используются для возведения деревянных, каркасных и прочих облегчённых малоэтажных строений на просадочных и пучинистых грунтах.

Также 57-мм сваи могут применяться при необходимости возвести постройку на участке, имеющем значительный уклон. Как правило, заглубление стоек подобного диаметра производится вручную при помощи рычага-сваекрута.

89-мм

Винтовые сваи подобного диаметра могут выдерживать, при условии установки на прочном грунте, до полутора тонн внешних нагрузок. Область применения опор такого сечения – бревенчатые, брусовые или газобетонные строения в 1 – 2 этажа, возводимые на насыпных грунтах, болотистых почвах или на участках с высоким уровнем грунтовых вод. Процесс заглубления происходит, в зависимости от прочности грунта, либо вручную, либо с применением техники.

108-мм

Несущие способности 108-мм винтовых свай достигают 3 – 3,5 т. Благодаря этому они могут воспринимать гораздо большие нагрузки: на подобном фундаменте можно строить одноэтажные кирпичные или железобетонные строения, ангары с металлическими каркасами, складские помещения и т.д. Монтировать такие фундаментные конструкции без использования специализированной техники весьма затруднительно, особенно, если глубина опускания составляет 5-10 метров.

Винтовые стойки различного диаметра

133-мм

Данный тип свай обладает самой высокой несущей способностью, превышающей 6 т на одну опору. Они могут использоваться для возведения массивных особняков, коттеджей и загородных домов из кирпича, камня или монолитного железобетона. Заглубление опор, имеющих такой диаметр, на сколько-нибудь значительную глубину без спецтехники невозможно из-за большой массы сваи и увеличенной силы сопротивления грунта.

На видео показано, как можно самостоятельно с применением подручных материалов и инструментов сделать лёгкие винтовые сваи для забора. Впрочем, опоры подобной конструкции вполне подойдут и для строительства лёгких хозяйственных построек: бани, сарая и гаража.

С помощью винтовых свай можно создать недорогое и, главное, прочное и долговечное основание для малоэтажной постройки практически любого типа. Необходимо лишь правильно произвести вычисления общего веса будущего строения и в соответствии с этим правильно выбрать тип опоры.

Какие бывают сваи для фундамента. Виды свай

Основным назначением свайных работ — воспринимать на себя нагрузку от строения и передавать ее на грунт.

Они представляют из себя длинные стержни из различных материалов, которые устанавливаются в землю. Сваи классифицируются по следующим признакам:

• По материалу

Существуют деревянные, бетонные, железобетонные и металлические сваи.

• По методу погружения

Сваи бывают винтовые, забивные, буронабивные, вибро погружаемые, вдавливаемые.

• По взаимодействию с грунтом

Сваи могут передавать нагрузку на скальный грунт напрямую - тогда их называют сваи-стойки, либо же с помощью силы трения распределять вес здания - это делают висячие сваи.



По способу устройства (способы погружения)

• забивные - самый отработанный с точки зрения технологии и наиболее широко распространенный в России; сюда же можно отнести забивку свай с использованием метода лидерного бурения. Эти сваи погружаются в грунт с использованием специального оборудования – пневматических молотов. Сначала проводятся расчеты по глубине погружения стержня, силе удара и времени работы. После этого она устанавливается перпендикулярно поверхности грунта и погружается в землю посредством ударов по ней.
• Буронабивные сваи изготовляемые на заводе или на самой площадке и погружаемые в грунт устанавливаются по схожему с набивными сваями принципу, однако разница в том, что скважина заполняется бетонным раствором одновременно с ее разработкой. После того, как выемка заполнена, туда помещается арматурный каркас. Главное преимущество этого типа свай – высокая скорость изготовления .
• погружаемые методом ввинчивания отличаются типом наконечника (литые и сварные) и некоторыми конструктивными особенностями для применения на разных грунтах
• буро-набивные (устраиваемые прямо в грунте в заранее пробуренной скважине) организуются при помощи бурения на нужном месте глубокой выемки, погружения в нее арматурного каркаса и последующего нагнетания бетона в получившуюся конструкцию. Чаще всего имеют цилиндрическую форму.
• вибро погружаемые — использующие свойство грунта изменять свою структуру при вибрационном воздействии; устанавливается при помощи воздействия вибрации на почву и грунт. Под таким воздействием он изменяет свою структуру, и конструкция медленно погружается вниз. Требует специфического и недешевого оборудования
• вдавливаемые — способ, разработан для погружения свай рядом с эксплуатируемыми строениями; при этом исключено вибрационное влияние на их фундаменты. Используются в местах, где вибрация почвы может нарушить целостность фундаментов других зданий. Технология установки этих стержней подразумевает их вдавливание в почву при помощи специального оборудования, при этом воздействие вибрации на землю нивелируется.
• комбинированный способ

Материалы из которых делают сваи

По материалам изготовления сваи делятся на:

• железобетонные,
• деревянные,
• бетонные,
• стальные,
• комбинированные

Возможные конструкции свай (виды и типы)

• квадратные,
• трубчатые,
• прямоугольные
• многоугольные,
• с уширением и без него,
• цельные и составные,
• призматические
• конические,
• сплошного сечения
• пустотелые,
• винтовые
• сваи-колонны

Основные конструкции железобетонных свай:

Применение каждого типа сваи выбирается в соответствии с грунтами и проектной документацией.

• Монолитные

Чаще всего они имеют прямоугольное и квадратное сечение. Кроме того, иногда внутри них есть полость в форме цилиндра. Их главное отличие в том, что монолитная свая цельная и имеет неизменимую длину.

• Сборные

Данный тип свай отличается возможностью собирать из нескольких небольших свай одну длинную. Они представляют из себя блочные железобетонные конструкции, которые соединяются между собой.

По характеру службы (передача нагрузки на основание)

• сваи-стойки (передают нагрузку концами на твердый несжимаемый грунт),
• висячие сваи (передающие нагрузку за счет трения грунта по боковой поверхности сваи)



Наша компания осуществляет погружение свай методом забивки, включая и способ с использованием лидерного бурения скважин под сваи.

Этот метод позволяет снизить не только уровень воздействия вибрации на соседние здания до безопасного, но и значительно облегчить процесс забивки, помимо этого лидерное бурение повышает точность погружения свай.

При проведении работ мы используем высокопроизводительную технику:



УСА КРАЗ-250К



Буронабивные сваи устанавливаются по схожему с набивными сваями принципу, однако разница в том, что скважина заполняется бетонным раствором одновременно с ее разработкой. После того, как выемка заполнена, туда помещается арматурный каркас. Главное преимущество этого типа свай – высокая скорость изготовления.

Бетонные сваи под каркасный дом. Плюсы и минусы свайного фундамента

Плюсы:

• фундамент из бетонных свай монтируют на любой почве, кроме скальных пород
• дом на свайном фундаменте можно построить на участке со сложным рельефом —там, где использовать другой тип фундамента невозможно или очень дорого из-за расходов по выравниванию участка
• фундамент из бетонных свай можно смонтировать за 1–2 дня и сразу же приступить к постройке дома
• фундамент из бетонных свай служит больше 100 лет

Минусы:

• нужно проводить геологическое исследование
• сложно сделать подвал — для этого нужны дополнительные расходы
• не всегда возможно сделать такой фундамент на участке с плотной застройкой
• нельзя строить на скалистых грунтах

Свайный фундамент выигрывает по цене у монолитного, даже с учетом затрат на геологоразведку. Цена фундамента из железобетонных свай сопоставима по цене с фундаментом из стальных винтовых свай, но служит он гораздо дольше.

Например, для одноэтажного каркасного дома площадью 100 м² бетонные сваи, их доставка и монтаж будут стоить 115 000–130 000 руб. Качественные винтовые сваи обойдутся примерно в эту же сумму, но прослужат около 70 лет — как минимум на треть меньше бетонных. Монолитный железобетонный фундамент для такого дома будет гораздо дороже. Монолитная плита площадью 100 м² обойдется в 500 000–650 000 руб. (в зависимости от грунта и работ по его подготовке). Если на участке понадобится проводить работы по отведению влаги и установке под фундамент подстилающего слоя, то общая стоимость фундамента на основе плиты будет доходить до 800 000 руб.

Винтовые сваи характеристики. Вес, масса и размеры винтовых свай

Сваи винтовые имеют вес и размеры, разработанные и утвержденные строго в соответствие с ГОСТами. А нормативные документы, в свою очередь, основаны на многочисленных практических испытаниях и экспертизах. В ходе такого многоступенчатого процесса удалось подобрать оптимальные размеры с учетом несущих характеристик.

Размеры винтовых свай

В приведенной ниже таблице указано соответствие диаметров и длины сваи к рабочей массе конструктивного элемента.

Длина сваи, м	Диаметр сваи, мм
57	76	89	108	133	159
1650	11 кг.	12 кг.	14 кг.	22 кг.	27 кг.	38 кг.
1800	11 кг.	13 кг.	15 кг.	23 кг.	29 кг.	41 кг.
12 кг.	14 кг.	17 кг.	25 кг.	31 кг.	45 кг.
2500	14 кг.	17 кг.	20 кг.	30 кг.	38 кг.	55 кг.
3000	16 кг.	19 кг.	23 кг.	35 кг.	44 кг.	64 кг.
3500	18 кг.	22 кг.	26 кг.	40 кг.	51 кг.	74 кг.
4000	20 кг.	25 кг.	29 кг.	45 кг.	57 кг.	83 кг.
4500	22 кг.	27 кг.	32 кг.	50 кг.	63 кг.	93 кг.
5000	24 кг.	30 кг.	36 кг.	55 кг.	70 кг.	102 кг.
5500	26 кг.	33 кг.	39 кг.	60 кг.	76 кг.	112 кг.
6000	28 кг.	36 кг.	42 кг.	65 кг.	84 кг.	121 кг.
6500	30 кг.	39 кг.	45 кг.	70 кг.	90 кг.	131 кг.
7000	32 кг.	42 кг.	48 кг.	75 кг.	97 кг.	140 кг.
7500	34 кг.	45 кг.	51 кг.	80 кг.	103 кг.	150 кг.
8000	36 кг.	48 кг.	54 кг.	85 кг.	110 кг.	159 кг.
8500	38 кг.	51 кг.	57 кг.	90 кг.	116 кг.	169 кг.
9000	40 кг.	53 кг.	60 кг.	95 кг.	124 кг.	178 кг.

Диаметр винтовых свай служит ключевым параметром при использовании в строительстве. Длина может быть изменена с помощью простой нарезки первоначального прута, а вот диаметр закладывается в проекте и с учетом этого изготавливается на производстве. Архитектор, при выборе свайно-винтового типа основания для будущего строения, обязан точно рассчитать не только параметры фундамента, но и оптимальные габариты и характеристики свай.

Вес, размер, масса и другие характеристики винтовых свай

Рассмотрим винтовые сваи, размеры и характеристики которых играют важную роль при формировании несущей способности фундамента. Установлены средние несущие способности для каждого типа сваи: например, диаметр 76 мм обеспечивает надежную опору для нагрузки в 3 тонны; диаметр 108 мм увеличивает несущую способность до 5-7 тонн. Особенность конструкции заключается в том, что вес самой сваи не оказывает влияния на несущие характеристики будущего основания.

Самая распространенная длина сваи составляет 2,5 метра. Такая величина обеспечивает надежность конструкции и качество основания для любого типа здания. В целом, на современном строительном рынке присутствуют сваи с длиной от 0,5 метра до 11,5. Хотя большинство из них редко применяются в производстве.

Как уже упоминалось, вес винтовой сваи 108 мм способен обеспечить достаточную опору для нагрузки до 7 тонн. Отсюда следует вывод – конструкция сваи служит лучшим примером рационального использование материалов. При минимальных вложениях и точном следовании проекту удается создавать строения высокой прочности и безопасности.

Глубина винтовых свай. Тип грунта и его свойства

Винтовые сваи можно установить практически в любой тип грунта (кроме скалистых пород). Способность нивелировать глубину и диаметр свай, помогает подобрать оптимальный вариант даже для песчаных, неустойчивых или грунтов под водой.

Глубина погружения напрямую зависит от глубины плотных слоев грунта, они находятся достаточно низко – 1,5-2 м. Обычно сваи завинчивают вниз на 1,8 м, этим же обусловлена и отметка глубины промерзания. Опора должна быть установлена ниже этой точки. Давайте, разберемся почему.

Так, при замерзании и во время таяния почвы происходит некоторые колебания грунта – пучинистость (изменение объёма), степень которых зависит от параметров влажности. Если сваю установить в грунт, который промёрзнет, её может вытолкнуть на 3-7см. Даже изменения высоты одной опоры может пагубно сказаться на целостности всего фундамента.

Обычная глубина промерзания почвы на территории РФ достигает 1,2-1,5м, в южных регионах, этот параметр совершенно небольшой – до 1м, а вот в северных может доходить до 2,5 м и более.

Определить глубину промерзанию и плотных слоев можно только выполнив исследования грунта площади застройки. Также, зачастую, профессиональные компании по производству свайных опор знают типы и свойства грунта на территориях, которые обслуживают.

Кроме этого, специалисты учитывают высоту цоколя, но данный параметр больше на длину опоры, а не на глубину вкручивания. Нельзя жертвовать одним ради другого. Если глубина будет недостаточной – срок эксплуатации фундамента не будет очень большим. Если же наоборот, цокольный этаж будет находиться слишком низко, то снежный покров со временем подпортит фундамент, особенно в процессе таяния.