Сравнительный анализ винтовых свай с литым и сварным многовитковым наконечником

Технология Гражданское строительство Промышленное строительство Проектирование Гарантия


Время чтения: 8 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



В статье рассматриваются целесообразность и особенности применения винтовых свай с литым и сварным многовитковым наконечником.

Роль классификации грунтов в выборе типа фундамента

ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация» выделяет большое количество разных категорий грунтов, но с точки зрения способности к восприятию нагрузок их всего четыре:

  • особо прочные – скальные, полускальные, крупнообломочные;
  • прочные – глинистые (твердой консистенции), все песчаные (кроме пылеватых песков);
  • непрочные – глинистые (пластичной консистенции), пылеватые водонасыщенные пески при коэффициенте пористости > 0,6 (т.е. рыхлые);
  • особо непрочные  – торф, ил, свежеуложенные насыпи, глинистые (текучей консистенции).

В сложных грунтах, к которым относятся непрочные и особо непрочные, неплохо проявляют себя плитные и свайные (винтовые, забивные) фундаменты. Строительство ленточного фундамента оправдано только если это заглубленный (капитальный) фундамент, выполненный в строгом соответствии со строительными правилами (больше информации о бетонных фундаментах содержится в статье «7 мифов о бетонном фундаменте»). Мелкозаглубленный ленточный фундамент подходит только для устойчивых грунтов с хорошей несущей способностью, не подверженных воздействию морозного пучения. Это относится и к столбчатому фундаменту.

Существенные недостатки плитного и ленточного (если он соответствует технологическим требованиям) фундаментов, а также фундамента на буровых сваях – их цена, необходимость проведения сложных земляных работ в большом объеме и температурные ограничения: работать с бетонным раствором можно лишь при температуре не ниже 5°С, в противном случае произойдет удорожание строительных работ из-за мероприятий по обогреву бетонной смеси.

Для забивных свай помимо расчетов несущей способности рекомендуется выполнять расчеты на противодействие силам морозного пучения, так как при недостаточном заглублении или малом сечении свай морозное пучение представляет серьезную угрозу для этого типа фундамента, а отремонтировать его будет невозможно. Соблюдение технологических требований, как правило, также ведет к удорожанию строительства.  

Фундамент из винтовых свай не требует проведения земляных работ, позволяет полностью отказаться от бетона, его применение не ограничивается несущей способностью основания, а потому часто становится хорошим решением.

Выбор типоразмера винтовых свай на основании данных о грунтах

Однако необходимо понимать, что для фундамента из винтовых свай важно правильное сочетание конструктивных и геометрических параметров свай, соответствующее грунтовым условиям площадки строительства (подробнее об этом в статье «Классификация винтовых свай»).

Литой многовитковой наконечник

Сваи с литым наконечником с большей вероятностью подойдут для грунтов крупнообломочных и с включениями (природный и/или техногенный мусор), установка в которые может повлечь деформацию лопасти (больше о литых наконечниках Вы можете узнать из статьи «Литой или сварной наконечник?»). В торфах и водонасыщенных грунтах, характеризующихся крайне низкой несущей способностью и одновременно значительной коррозионной активностью, лучше использовать двухлопастные сваи (принципы расчета этой модификации рассматриваются в статье «Особенности расчета двухлопастных винтовых свай») с толщиной стенки более 6 мм (более подробная информация об основаниях для назначения толщины металла в статье «Расчет толщины стенки винтовой сваи на основании требований к сроку службы») и т.д.

Для особо плотных сезоннопромерзающих и многолетнемерзлых (вечномерзлых) грунтов оптимальным решением станет узколопастная свая с литым конусообразным наконечником (СВЛ), разработанная компанией «ГлавФундамент».

Использование свай с литым многовитковым наконечником в особо плотных сезоннопромерзающих и многолетнемерзлых (вечномерзлых) грунтах

СВЛ имеет конусообразный наконечник, на котором располагается узкая многовитковая лопасть. Внешне она напоминает саморез, да и принцип работы у них схожий: конусообразный наконечник разрезает грунт, а лопасть благодаря своему маленькому диаметру упрощает завинчивание сваи и уменьшает риск ее деформации.

В зависимости от типоразмера и характеристик основания узколопастные сваи с литым конусообразным наконечником устанавливаются ручным или механическим способом. При погружении в многолетнемерзлые (вечномерзлые) грунты используется лидерное бурение на глубину погружения, выполняемое шнеком, диаметр которого составляет 0,9-1 диаметра ствола сваи.

Способность СВЛ к восприятию проектных нагрузок обеспечивается прежде всего высокой несущей способностью основания, а кроме того, расчетом таких параметров, как количество витков лопасти, шаг между ними и ширина лопасти, которые назначаются исходя из грунтовых условий площадки строительства. Индивидуальный подбор перечисленных параметров позволяет всегда в полном объеме учитывать трение по боковой поверхности ствола при выполнении расчетов этой модификации на вдавливающие, горизонтальные и динамические нагрузки.

В то же время учет трения по боковой поверхности ствола требует обязательного выполнения расчетов на противодействие силам морозного пучения, так как узколопастные сваи не устойчивы к воздействию касательных сил морозного пучения (более подробно в статье «Воздействие сил морозного пучения на различные типы винтовых свай»).

В дисперсных грунтах – связных и несвязных – применение свай с литым конусообразным наконечником необоснованно. Дисперсный грунт состоит из отдельных минеральных частиц (зерен) разного размера, слабо связанных друг с другом (ГОСТ 25100-95). Из-за маленькой площади лопасти узколопастные сваи не могут надежно зафиксироваться в нем, что, естественно, ведет к значительной потере их несущей способности.

Узколопастные сваи со сварным конусообразным наконечником

В России распространена разновидность многовитковых свай со сварным конусообразным многовитковым наконечником. Чем она отличается от литья?

2015-06-28-3892.jpg

Наконечник СВЛ отливается полностью, то есть лопасть – его часть. При производстве сварных конструкций спиральная лопасть приваривается к стволу. 

Еще одно принципиальное отличие – толщина металла лопасти. Для СВЛ величина этого параметра задается в соответствии с требованиями к жесткости и прочности и не может составлять менее 4 мм.  У сварных разновидностей этот показатель колеблется от 1,7 мм до 2,5 мм.

В результате при установке сварной сваи в плотные грунты лопасть в большинстве случаев стирается или отрывается из-за большого удельного сопротивления грунтов.

Учитывая возможные повреждения лопасти, для сварных разновидностей узколопастных свай выполнение расчетов на противодействие касательным силам морозного пучения имеет еще более принципиальное значение, чем для СВЛ.



Была ли информация для Вас полезной?
60
1
2

Статьи по теме