Преимущества применения двухлопастных свай под различные строения

Время чтения: 6 минут Интересно, но нет времени читать?

Отправка на почту статьи


Нажимая кнопку "Получить", я подтверждаю свою дееспособность и даю согласие на обработку своих персональных данных в соответствии с условиями



1. Типы конструкции винтовых свай
2. Обоснование использования двухлопастных винтовых свай
3. Область применения двухлопастных свай
4. Вторая лопасть – размещать за глубиной промерзания, или нет


1. Типы конструкции винтовых свай


Винтовые сваи могут иметь различную конфигурацию в зависимости от тех функций, которые они должны выполнять. Среди них: 

  • сваи широколопастные с одной лопастью – для обычных грунтовых условий; 
  • сваи узколопастные конусные с многовитковым наконечником – для особо плотных грунтов; 
  • сваи узколопастные открытого типа для вечномёрзлых грунтов; 
  • сваи с широколопастные с двумя и более лопастями – для большинства грунтовых условий, в том числе слабых и просадочных грунтов.


Обычные однолопастные сваи, как продемонстрировал многолетний отечественный опыт фундаментостроения, не всегда могут справиться с возложенной на них задачей, что приводит к увеличению числа используемых в конструкции фундамента и, соответственно, к удорожанию строительства. Отечественный учёный В.Н. Железков, сделавший огромный вклад в развитие технологии фундамента на винтовых сваях, утверждал: «...Для обеспечения повышенной прочности, целесообразно проектировать двухвитковые сваи» (из кн. «Винтовые сваи в энергетической и других отраслях строительства»).  По его выводам, использование двухвитковой лопасти, позволяет увеличить несущую способность сваи (как при сжатии, так и при выдёргивании) на треть, улучшить восприятие боковых нагрузок и снизить материалоёмкость производства – длина сваи может быть уменьшена, при этом характеристики её останутся неизменными.

Наша же компания предложила использовать не двухвитковую, а двухлопастную сваю. На наш взгляд, это более перспективное направление развития технологии винтовых свай.


2. Обоснование использования двухлопастных винтовых свай

В результате испытаний двухлопастных свай, проведённых на базе отдела НИОКР компании «ГлавФундамент», было выявлено, что они отличаются преимуществом перед однолопастными при воздействии следующих видов нагрузок: 

  • на сжатие в – 1,5 – 2 раза; 
  • на выдёргивание – в 2 – 3 раза;
  • при боковых нагрузках в 4 – 5 раз.

К сожалению, стоит отметить, что в России о двухлопастных сваях люди знают мало, встречаются лишь упоминания о том, что эта технология сложилась за рубежом, а, если точнее – в Австралии. Среди тех, кто имел некоторый опыт работы, связанный с установкой таких свай, ходят утверждения: 

  • закручивать двухлопастные сваи очень сложно; 
  • отсутствие двухлопастных свай, выпускаемых серийно, объясняется нецелесообразностью их использования в практическом плане – в связи с этим в качестве альтернативы предлагают «американский» принцип – устанавливать вместо них несколько обычных свай, либо одну, но большего типоразмера; 
  • двухлопастные сваи – решение, используемое в промышленном, но не в малоэтажном строительстве. 

Первое суждение верно, т.к. было подтверждено многолетней практикой. Тем не менее, справедливо это только для ручного способа завинчивания. При механическом разницы между установкой однолопастных и двухлопастных свай отмечено не было. 

По поводу второго стоит отметить, что объяснение отсутствия двухлопастных свай серийного производства связано не с практической нецелесообразностью, а с особенностью поведения сваи в тех или иных грунтах. 

В ходе исследований, также проведённых отделом НИОКР, было выявлено, что диаметр лопастей данного типа сваи, расстояние между ними, их соотношение и шаг лопасти – значения, изменяющиеся в зависимости от действующих в процессе эксплуатации сваи нагрузок и тех или иных свойств грунта, где свая должна быть установлена. В частности, специалистами, исходя из расчётов, был сделан вывод о том, что величина шага между лопастями для свай, используемых в несвязных грунтах отличается от этого же параметра для свай, предназначенных для установки в глинистую почву. Более того, при вкручивании в глину свай, имеющих межлопастное расстояние, рекомендуемое для несвязного грунта, происходит снижение несущей способности. На основании этого был сделан вывод о том, что не существует двухлопастных свай, используемых в любых типах грунтах в единой конфигурации. В связи с этим были установлены оптимальные параметры свай для тех или иных грунтовых условий и нагрузок. 

Что касается третьего суждения, то в строительстве промышленных объектов действительно используются преимущественно двухлопастные сваи, но находят они применение и в фундаментах малоэтажных домов, но не взамен стандартных с одной лопастью, а совместно с ними. Дело в том, что стоимость двухлопастных свай ниже, чем однолопастных, имеющих больший диаметр ствола. При этом, характеристики по воспринимаемым нагрузкам являются не только сопоставимыми, но и превосходят как по вдавливающим, так и по боковым нагрузкам. Связано это не с иной конфигурацией лопасти, а с тем, что их несущая способность гораздо выше. Так, например, 133-я двухлопастная по нагрузкам несёт больше, чем 159 однолопастная. Поэтому оба типа должны закручиваться механическим способом. Также и 108-я с двумя лопастями обладает лучшими характеристиками, чем заменяет 133-ю с одной. 

Многофункциональность свай, имеющих в своей конструкции две лопасти, подтверждается обширной областью применения.

 

3. Область применения двухлопастных свай 

Благодаря описанным свойствам двухлопастных свай их применение специалистами рекомендуется вместо однолопастных в следующих условиях и конструкциях: 

  1. Под узловые (максимальные) нагрузки деревянных домов (места перерубов и др. узлы). 
  2. Под жилые дома, строящиеся на склоне. Двухлопастные сваи в таком случае используются со стороны начала склона. 
  3. При укреплении склона (Для этой процедуры требуются сваи с расчетом на боковые нагрузки от грунта). 
  4. Под тяжелые жилые дома, стены которых имеют каменный материал: кирпич, блочный кирпич, блок и т.д., а также при использовании плит перекрытия – в том случае, если несущей способности однолопастных свай недостаточно. 
  5. Под мосты, причалы, пристани и другие надводные объекты (из-за боковой нагрузки от воды, ледохода и т.п. 
  6. Под заборы из профлиста, имеющие большую парусность. 
  7. Под распашные ворота (наличие динамических нагрузок, боковых и на выдёргивание). 
  8. Под объекты, для которых в качестве фундамента необходимы анкерные сваи, работающие на выдергивание: крепления бортов котлованов, откосов, подпорных стен и т.д. 

Двухлопастные сваи имеют преимущества не только перед однолопастными сваями. Так сваи с диаметром ствола 76 мм успешно применяются вместо буронабивных. Таким образом, наша компания рекомендует применять двухлопастные сваи под ответственные узлы сооружения при сложных грунтовых условиях, в т.ч. при перепаде высот.

 

4. Вторая лопасть – размещать за глубиной промерзания, или нет? 

Некоторые люди, говоря о нецелесообразности использования данных свай, приводят следующий довод – длина используемых под частными домами однолопастных свай колеблется от 2 до 3,6 м (в зависимости от региона), при этом лопасть погружается за глубину промерзания грунта на 20-30 см., поэтому вторая лопасть, если использовать двухлопастную сваю такой же длины, оказывается закрученной выше глубины промерзания, что, по их мнению, должно приводить к действию на неё сил морозного пучения и, как следствие, вырыванию сваи из земли. На основании этого ими делается вывод о том, что 2-я лопасть также должна быть за глубиной промерзания. Говоря о том, где должна располагаться вторая лопасть после установки сваи, стоит отметить, что при завинчивании нижняя лопасть в любом случае будет расположена в твёрдом слое грунта, удерживающем сваю. Вторая же лопасть будет расположена настолько близко к глубине промерзания, что величина силы морозного пучения не будет столь значительной, чтобы вырвать сваю и, более того, будет дополнительно компенсироваться нагрузкой от вышележащих конструкций. 

ленточный.png


Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что двухлопастные винтовые сваи – наиболее перспективный вектор развития производства и применения свай в России.




Была ли информация для Вас полезной?
56
2
1

Статьи по теме