Шнеки для винтовых свай

Технология Проектирование


Статья расскажет, какую роль в определении несущей способности играют разные параметры шнеков для винтовых свай, на каком основании они назначаются.

Содержание статьи:

1. Диаметр и конфигурация шнека

2. Толщина шнека для винтовой сваи

3. Количество шнеков


Современная методика проектирования свайно-винтовых фундаментов, определяя несущую способность шнека (лопасти), учитывает его диаметр. При этом в расчетах совершенно не используются данные о конфигурации, толщине, а также количестве шнеков, которые в не меньшей степени влияют на способность сваи к восприятию проектных нагрузок.

1. Диаметр и конфигурация шнека

Так как в основе современной методики проектирования свайных фундаментов лежат упрощенные модели взаимодействия грунтов и винтовых свай (модель Мариупольского для анкеров), разработанные в 60-х годах 20 века и не учитывающие многие особенности работы винтовой сваи, увеличение диаметра шнека, а значит, площади опирания, видится многим единственным способом повышения несущей способности сваи.

Диаметр лопасти действительно влияет на способность к восприятию нагрузок, но отнюдь не является ключевым фактором. Свести к минимуму нарушения структуры грунта при погружении столь же важно. Это позволит включить в работу максимальный объем околосвайного массива грунта естественного сложения. А чтобы добиться этого, нужно подобрать верную конфигурацию лопасти, соответствующую грунтовым условиям в пятне застройки.

Специалисты отдела НИОКР компании «ГлавФундамент» в рамках испытаний, проводившихся на опытном полигоне, подробно исследовали работу двух конструкций винтовых свай с лопастью:

  • в 1,25 витка, которая начинается на скошенной части ствола и плавно увеличивается в диаметре (наиболее часто встречающаяся конфигурация);
  • аналогичного диаметра, но имеющей конфигурацию, подобранную для грунтовых условий соответствующего типа.

Погружение их в глинистые грунты мягкопластичной консистенции показало, что, хотя совокупная площадь поверхности лопасти первой конструкции является превосходящей, большую несущую способность (на 20 %) показывает вторая конструкция. Причина кроется в особенностях погружения. Лопасть в 1,25 витка упрощает установку, но в большей степени рыхлит грунт, из-за чего несущая способность сваи снижается.

Свая, с конструктивными параметрами, подобранными под грунтовые условия, требует несколько больше крутящего момента для погружения, но в результате при меньшей материалоемкости обеспечивает лучшую способность к восприятию проектных нагрузок.

Конфигурации лопастей винтовых свай для разных грунтовых условий

Чтобы подобрать нужную конфигурацию, достаточно информации, полученной по результатам экспресс-геологии – процедуры, адаптированной к нуждам индивидуального жилищного строительства (подробнее «Экспресс-геология: геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»).

2. Толщина шнека для винтовой сваи

Данные, необходимые для назначения толщины шнека:

  • о нагрузках от строения (требований к жесткости, прочности);
  • о коррозионной агрессивности грунтов (КАГ) на участке.

Толщина определяет жесткость и прочность лопасти при изгибе под нагрузкой. А жесткость в свою очередь напрямую влияет на включение в работу грунта под лопастью сваи.

Толщины 5 мм (типовой) часто оказывается недостаточно, чтобы обеспечить требуемую жесткость, так как в этом случае шнек подвергается значительным деформациям. Требуемая несущая способность достигается при значительных осадках сваи (25-30 мм), что не отвечает требованиям по обеспечению предельных осадок зданий и сооружений. Это подтверждает не только практически опыт применения винтовых свай компании «Главфундамент», но и результаты испытаний.

Увеличение толщины лопасти винтовой сваи

В то же время, если увеличить толщину металла всего на 1 мм, можно добиться повышения жесткости сечения на 70 %, а прочности – на 40 %.

В связи с этим была определена сфера применения для лопастей разной толщины:

  • 5 мм – для легких (беседки, заборы и т.п.) и временных сооружений, нагрузки от которых сравнительно невелики;
  • 6 мм и более – для фундаментов капитальных сооружений, а также при строительстве в агрессивных грунтах.

3. Количество шнеков

Не стоит рассматривать введение второй и последующих лопастей, как гарантированный способ повысить несущую способность в два, три и более раз.

Чтобы многолопастная модификация была действительно эффективна, нужно рассчитать расстояние между шнеками, их шаг и угол наклона с учетом конкретных грунтовых условий.

Классификация винтовых свай: однолопастные и многолопастные винтовые сваи

Ошибки в расчетах могут привести к тому, что свая не только не улучшит свои показатели несущей способности, но и будет уступать при восприятии горизонтальных нагрузок даже однолопастным конструкциям (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»).



Была ли информация для Вас полезной?
3
2
0
 
Текст сообщения*
Загрузить файл или картинкуПеретащить с помощью Drag'n'drop
Перетащите файлы
Ничего не найдено
Защита от автоматических сообщений

Статьи по теме