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.

Современная методика проектирования свайно-винтовых фундаментов, определяя несущую способности шнека (лопасти), учитывает его диаметр. При этом в расчетах совершенно не используются данные о конфигурации, которая оказывает немалое влияние на способность сваи к восприятию проектных нагрузок.

Ширина и конфигурация шнека

По ширине шнека сваи могут быть:

  • Узколопастные. Диаметр лопасти превосходит диаметр ствола менее чем в 1,5 раза.

Область применения – особо плотные сезоннопромерзающие и многолетнемерзлые (вечномерзлые) грунты. Это связано с тем, что несущая способность обеспечивается прежде всего трением по боковой поверхности ствола.

Конструктивные параметры узколопастных модификаций (ширина шнека, количество витков и шаг между ними) назначаются для каждого объекта индивидуально с учетом данных о грунтовых условиях и нагрузках.

  • Широколопастные. Диаметр лопасти в 1,5 и более раз превосходит диаметр ствола.

Такие конструкции можно использовать в дисперсных грунтах (подробнее «Классификация винтовых свай»).

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

Диаметр лопасти действительно влияет на несущую способность сваи, но отнюдь не является ключевым фактором. Минимально нарушить структуру грунта при погружении столь же важно. Это позволит включить в работу максимальный объем околосвайного массива грунта. А чтобы добиться этого, как раз и нужно подобрать верную конфигурацию лопасти, соответствующую грунтовым условиям участка строительства.

Это подтверждается и результатами испытаний, в которых участвовали модификации с лопастью:

a. в 1,25 витка, которая начинается на скошенной части ствола и плавно увеличивается в ширину (наиболее часто встречающаяся конструкция);

b. аналогичного диаметра, но имеющей конфигурацию, подобранную на основании данных о грунтовых условиях (грунты мягкопластичной консистенции).

Испытания показали, что хотя площадь опирания модели (а) приблизительно на 25% больше, чем у модели (b), ее несущая способность все же ниже на 20%.

Чтобы подобрать нужную конфигурацию, достаточно информации, полученной во время геолого-литологических изысканий – процедуры, адаптированной под нужды индивидуального жилищного строительства (подробнее «Экспресс-геология и измерения коррозионной активности грунтов»). 

Шнеки.png

Толщина шнека для винтовой сваи

Толщина шнека назначается на основании:

  • требований к жесткости и прочности;

  • данных о коррозионной активности грунтов в пятне застройки.

Расчеты, выполненные сотрудниками отдела НИОКР компании «ГлавФундамент», показали, что толщина лопасти 5 мм, как правило, является недостаточной (подтверждено результатами испытаний и опытом практического применения), так как шнек в этом случае неустойчив к деформации, не обеспечивает нужную несущую способность по материалу и т.д. Но если увеличить его толщину всего на 1 мм, жесткость повысится на 30%.

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

  • 5 мм – для легких сооружений (беседки, заборы и т.п.) и временных сооружений, нагрузки от которых сравнительно невысоки;

  • 6 мм – для фундаментов капитальных сооружений, а также при строительстве в агрессивных грунтах.



Была ли информация для Вас полезной?
3
2
0

Статьи по теме