Сваи для песчаных грунтов. Глубина вкручивания винтовых свай

Установка винтовых свай для домов и бань на торфяниках и заболоченных почвах

Малоэтажное строительство на торфяниках мелкого и среднего залегания подразумевает устройство фундамента, который будет либо «плавать» в поверхностном слое почвы (то есть необходим фундамент плоский, большой площади, например, бетонная плита), либо упрется в находящийся ниже уровня залегания торфа плотный слой (обычно песок, супесь или суглинок). Для прохождения рыхлого верхнего слоя грунта обычно используют сваи (забивные, буронабивные или винтовые). Возможно также применение комбинированного типа фундаментов, когда верхняя площадка или ростверк опирается на сваи.

Винтовые сваи являются одним из наиболее прогрессивных способов возведения фундаментов на торфяниках глубиной до 5-6 метров. Впрочем, в Московской области неразработанные торфяники такой глубины редко передаются под малоэтажное строительство. В садовых товариществах и поселках залегание торфа на глубину более 3 метров встречается эпизодически, как правило вдоль русел рек, в поймах или на осушенных заболоченных площадях.

В большинстве случаев при строительстве малоэтажных домов и бань на свайно-винтовых фундаментах приходится сталкиваться с разработанными торфяниками (таких торфяников много на востоке Московской области, например, в Егорьевском и Шатурском районе, рядом с городом Электроугли и в других местах). Как правило, в разработанном торфянике под остаточным слоем торфа (0.5-2.5 метра) проходит слой песка или супеси. Перед монтажом свайно-винтового фундамента на участках бывших торфяных разработок обязательно делается пробное бурение для определения остаточной толщины слоя торфа. Если слой торфа находится в пределах 50-80 см, а далее идет слой песка, достаточно заглублять винтовые сваи на 140-160 см, то есть использовать винтовые сваи с длиной ствола 2 метра. Если толщина торфяника находится в диапазоне от 80 до 120 см, оптимально применение винтовых свай 250 см в длину. Когда свайно-винтовые фундаменты устанавливаются на торфянике 130-200 см, мы применяем винтовые сваи 300 см в длину.

Для возведения свайно-винтовых фундаментов на торфяниках при глубине пласта торфа более 50-60 см рекомендуется использовать винтовые сваи с диаметром ствола 108 мм и более. При этом части винтовых свай, находящиеся над поверхностью земли, лучше обварить металлическим профилем 20х40 мм в два или три ряда для придания свайно-винтовому фундаменту общей жесткости. Дело в том, что на плотных грунтах рычаг сваи – это то расстояние, которое осталось выше поверхности грунта, а при монтаже винтового фундамента на рыхлом грунте, к которым относится торф, рычаг увеличивается на расстояние глубины залегания торфа. Если рыхлый поверхностный слой грунта сочетается с уклоном, что встречается рядом с руслами ручьев и рек, то оптимально не только обварить винтовые сваи параллельным профилем, но и поставить укосины из такой же профилированной трубы, либо сделать обварку свайно-винтового фундамента швеллером.

Видео «Торф – какой фундамент выбрать? Свайно-винтовой! Длина свай более 5 м »:

Значительная часть площадей Санкт-Петербурга, Ленинградская области, да и России в целом, покрыта болотами или когда-то была заболоченной, поэтому проблема возведения фундамента на торфе знакома многим. Такой грунт является очень слабым, подвержен морозному пучению, не выдерживает нагрузку, меняет свои характеристики со временем, изменяется в размерах, так как в торфе происходят постоянные процессы разложения органики, такой грунт «агрессивен» к металлу и бетону.

Выходом из ситуации для строительства фундамента дома на торфе может быть полная или частичная замена торфяного слоя, либо применение свайно-винтового фундамента, для монтажа которого не нужно извлекать торф, даже если его толщина более 3 метров и стандартной длины сваи не хватает.

Компания СВ-фундамент обладает большим опытом строительства фундаментов на самых сложных объектах и неустойчивых грунтах, в том числе – на торфе.

Если у вас есть вопрос или вы хотите узнать о возможности и стоимости строительства свайно-винтового фундамента на вашем участке, свяжитесь с нашим менеджером или закажите обратный звонок.

Первым обязательным этапом для возведения фундамента на любом грунте является геологическое исследование. Торфяник зачастую залегает неравномерно, он может быть над или под плотными слоями грунта, внедряться со стороны. Количество, качество и конфигурации его присутствия в грунте определяют, какой тип фундамента ставить на торфяном грунте под ваш объект.

Виды фундаментов под дом на торфяном грунте

1. Когда слой торфа находится глубоко, необходимо произвести полное его извлечение из-под дома . При этом удаление торфа должно вестись на площади больше, чем площадь дома. В этом случае применяются следующие виды фундаментов:
   • Мелкозаглубленный (с опорой о песчаную подсыпку на месте торфа, перед подсыпкой укладывается геотекстиль);
   • Фундаментальная плита (с опорой о песчаную подсыпку);
   • Фундамент глубокого заложения с опорой на устойчивый слой грунта;
2. При частичной выторфовке, когда торфяной слой составляет не более 1,5 м , применяются:
   • Монолитный ленточный фундамент глубокого заложения в траншеях с опорой на прочный грунт;
   • Железобетонные колонны в шурфах (также с опорой на прочный грунт);
3. Без извлечения торфа (когда глубина его залегания торфа более 3 м., экономически нецелесообразно его извлечение):
   • Бетонные сваи (возводятся в шурфах, вырытых до прочного грунта);
   • Буровые железобетонные сваи (используются без рытья котлована с несъемной опалубкой из металлической сетки и подушкой из 20 см щебня);
   • Винтовые сваи – самый экономичный, простой, но не менее надежный фундамент, возводимый на торфе и без привлечения дополнительных земельных работ и тяжелой техники. Благодаря металлу сваи и специальному составу, которым обрабатываются винтовые сваи, они не боятся агрессивного воздействия торфяного грунта.

Фундамент дома на торфе на винтовых сваях будет прочным благодаря основанию и лопастям (которые при ввинчивании уплотняются в землю), а благодаря высоте конструкции такому дому не страшен низкий торфяной пожар, так как винтовые сваи являются пожароустойчивыми и не подвержены разрушению при воздействии огня.

Еще одним плюсом свайно-винтового фундамента является возможность проведения работ даже в зимнее время.

Особенности установки свайно-винтового фундамента на торфяном грунте

Важно! При любых сварочных работах на торфяном грунте должны быть соблюдены меры противопожарной безопасности, так как торф очень горюч.

В виду того, что плотные слои грунта могут располагаться на глубине свыше 3 метров, стандартной длины сваи хватать не будет, происходит ее наращивание и дальнейшее вкручивание. Процесс установки свай для фундамента на торфе выглядит так:

Сначала вкручивается свая длиной 3 метра (обрезать сваи до одинакового горизонтального уровня на данном этапе не нужно).

Наваривается технологическая муфта.

В муфту вставляется так называемый «удлинитель» в 2 метра.

Все сварочные швы очищаются и грунтуются.

Происходит дальнейшая закрутка сваи до упора (когда четыре рабочих с двумя рычагами по три метра не могут дальше закручивать сваю).

Происходит обычный этап монтажа – все сваи обрезаются на одинаковый горизонтальный уровень, полость сваи заполняется цементно-песчаным раствором, надеваются оголовки свай, швы зачищаются и прокрашиваются.

Свайно-винтовой фундамент, возводимый на торфе, подойдет как для небольших домиков - бытовок, бань или беседок, так и для полноценного загородного дома.

Сложность возведения фундамента на торфяном грунте обязывает с особой осторожностью выбирать подрядчика и не прибегать к самостоятельному способу или способу «как у соседа», дабы избежать негативных последствий в будущем, как деформация и разрушение вашего строения.

Правильно выбранный фундамент плюс профессиональная команда подрядчика – залог успеха и долгие года эксплуатации вашего дома.

Если у вас есть остались вопросы, свяжитесь с нашим менеджером или закажите обратный звонок.

Какие винтовые сваи бывают?

Различают винтовые сваи по диаметру, размеру лопасти (широколопастные и узколопастные), способу изготовления (сварные, литые и комбинированные), который непосредственно и влияет на прочность фундамента.

Где применяют винтовые сваи?

Этот вид опоры используют при возведении объектов гражданского и промышленного назначения: деревянные дома (каркасно-щитовые, из клееного или оцилиндрованного бруса), дома из блоков и СИП-панелей, кирпичные, шлакоблочные, из пено- и газоблоков, дома из ЛСТК; бани, беседки, заборы и другие ограждения, фонарные столбы, сооружения на воде (пирсы, маяки, причалы, пристани), магазины, торговые центры, линии электропередач, ангары, производственные помещения, трансформаторные и насосные станции.

Какое покрытие выбрать для винтовой сваи?

Самым надежным считается двухкомпонентное антикоррозийное покрытие, где первый слой на основе цинка и щелочи, а верхний – полиуретановой смолы. Это покрытие нового поколения соответствует ГОСТу и более устойчиво к механическому воздействию, чем ранее используемые смолы. Срок службы такого покрытия в слабоагрессивной среде – 20-25 лет.

На какую глубину закручивать винтовые сваи?

Минимальное заглубление – 1,5 м ниже уровня промерзания грунта. Максимальная глубина будет зависеть от типа грунта (иногда и более 8 м). Для Москвы и региона чаще всего используют 3-4 метровые сваи.

Какой срок службы винтовых свай?

Если фундамент на винтовых сваях установлен без нарушения технологии, то срок эксплуататции его зависит от степени агрессивности грунта. Среднестатистический показатель – 100 лет, но известны дома на сваях, которым уже 130 лет.

Какие бывают размеры винтовых свай?

Особенности конструкции свайных элементов:

• диаметр ствола — 100 мм — 300мм;
• диаметр лопасти — 200мм — 550мм;
• длина сваи — 1500мм — 9000мм;
• толщина лопасти — 3мм -10мм;
• толщина стенок — 8 мм — 12 мм;

Какие бывают типы наконечников на винтовые сваи?

Для винтовых свай наконечники выпускают сварные и литые.

Какие наконечники для винтовой сваи надежнее?

Сварные наконечники ничем не уступают по прочности литым, если качество швов проверяется аппаратом ультразвуковой диагностики. Литой наконечник имеет преимущества на каменистом грунте, в более сложных условиях, потому что он меньше подвергается деформации от камней.

Чем отличается литой наконечник от сварного?

Сварной наконечник изготавливают методом плазменной резки, которая обеспечивает высокую точность всех параметров. Литой наконечник представляет собой вылитый, единый массив металла, технология изготовления определяется уже его названием.

Как определить длину винтовой сваи?

Для определения оптимальной длины винтовой сваи необходим геологический анализ грунта. Для этого используют пробное завинчивание сваи (чтобы определить, на какой глубине она дает отказ) или приглашают специалиста для определения состава, несущей способности, плотности, химических и физических свойств грунта.

Какой шаг установки для винтовой сваи?

На длину шага между винтовыми сваями влияют разные характеристики: условия грунта, нагрузка на фундамент, тип ростверка, наличие перепада. Средняя длина шага – 200-250 см.

Как рассчитать количество винтовых свай?

Перед приобретением свай для фундамента надо определиться с длиной и диаметром винтовой сваи с учетом нагрузки на проектируемую основу, а также оптимальное расстояние между сваями в зависимости от характеристик провисания материала, выбранного для ростверка. При расчетах учитывают и многие другие факторы: тип постройки, материал, конструкция строения, виды нагрузок (статистических, динамических, нагрузок на выдергивание), тип грунта с глубиной его промерзания, регион строительства.

Дешевле ли свайно-винтовой фундамент ленточного?

Ленточный фундамент имеет высокую степень усадки, при неоднородном грунте или неточных расчетах это может повлиять на качество строения. Из-за большой массы бетона и арматуры этот тип опоры трудоемкий и дорогостоящий. В не слежавшихся грунтах, если уровень грунтовых вод высокий, такой тип фундамента имеет низкую несущую способность. Морозные пучения и атмосферные осадки сокращают срок службы ленточного фундамента. Всех этих недостатков лишен фундамент на сваях. Экономия всех ресурсов – до 50%.

Как вкрутить винтовые сваи вручную?

В комплекте свай должна быть инструкция с иллюстрациями и технологическая карта. Если коротко, то сначала необходима планировка и разметка участка. В обозначенных кольями местах пробуривают лунки, устанавливают и выравнивают уровнем сваи. Лишнее срезают болгаркой. Заливают внутрь бетон (соотношение песка и цемента – 4: 1) и закрепляют оголовки. Последний этап – монтаж ростверка (деревянный брус, швеллер, ж/б).

Винтовую сваю надо вкручивать так, чтобы лопасть полностью погрузилась в непромерзающий грунт. При этом учитывают глубину промерзающего слоя и размеры части сваи с лопастями. Вкручивать сваю надо равномерно, постоянно отслеживая отклонения. Серьезная погрешность (на 2 градуса и более) приводит к необходимости выкручивания сваи с перемещением ее в другое место.

Какая допустимая нагрузка винтовой сваи?

Вертикальная нагрузка на винтовые сваи — 1- 30 тонн.

Как избежать коррозии винтовых свай?

Сваи покрывают двухкомпонентным антикоррозийным составом на основе полиуретановых смол. Это покрытие устойчиво к механическим воздействиям. Любой металл подвержен коррозии, и сваи без защиты тоже. Но чем больше глубина погружения, тем плотнее и пластичнее грунт, что практически исключает контакт с кислородом, провоцирующим коррозию. Если внутрь сваи залить бетон, то дом может простоять 100 лет.

Что твакое оголовок винтовой сваи

Оголовок – это металлическая площадка разных размеров с приваренным кольцом усиления – стаканом с диаметром, большим, чем у ствола сваи, и 4 косынками — ребрами жесткости. Приваривается в верхней части ствола сваи.

Какие винтовые сваи подойдут для глины?

Для винтовых свай любого типа не подходят только скальные породы. Винтовая свая в глинистом месте отлично противостоит силе морозного пучения. На уровне выше, чем глубина промерзания, глина скользит по стволу, который очень гладкий и спокойно его пропускает. От подвижек ствол удерживает лопасть. Водонасыщенная глина зимой сжимается, весной разжимается, вызывая деформацию окон и дверей при традиционном фундаменте. Винтовые сваи эту проблему решают, так как пучинистый грунт им не страшен.

Какие грунты подойдут для винтовых свай?

Для свайного фундамента подходит любой тип грунта, кроме каменистого, (даже вечная мерзлота), но наиболее целесообразно применять этот вид:

• при строительстве домов на участках с высоким уровнем грунтовых вод;
• если верхние слои грунта характеризуются слабой несущей способностью, а плотные слои находятся достаточно глубоко;
• при глубине промерзания от 2м;
• при сложном ландшафте (перепады высот, отсутствие свободного пространства, большое количество насаждений).

Не каждая почва идеально подходит для строительства. Однако потребность соорудить что-то , например, на песчаных грунтах может возникнуть в любой момент. Помочь в данном деле может забивка свай винтового типа. Такого рода несущие стержни из-за особенностей своей конструкции могут без труда погрузиться на необходимую глубину. Благодаря этому они гарантируют безопасность и надежность всей конструкции.
Чтобы строительство было максимально успешным, необходимо выбрать наиболее подходящие сваи, учитывая все особенности песчаных грунтов. Также стоит заранее разметить территорию и чётко определить характеристики будущего строения: габариты, назначение и основные условия эксплуатации.
Как выбрать винтовые сваи для песчаных грунтов
В процессе подбора оптимальных опорных стержней необходимо учесть несколько общих правил:
должны быть достаточно длинными (к высоте будущего строения необходимо прибавить глубину промерзания грунта);
во время ввинчивания стержней нужно учитывать все недостатки песчаных почв (зависимость несущих способностей от влажности, неоднородность и наличие разных фракций);
все опоры должны быть вовремя соединены друг с другом швеллером: тяжёлые профили привариваются снизу, а более лёгкие балки – сверху.
Кроме этого, стоит также принять во внимание ещё несколько нюансов.

Во-первых , желательно использовать винтовые сваи производства компании «Гермес-ЗСК» со специальным защитным цинковым покрытием. Оно помогает защитить опорные стержни от влаги, которая остаётся в песке в зимнее время и может негативно повлиять на них.
Во-вторых , необходимо заранее разметить территорию и приготовить своеобразные маячки. Они представляют собой проверочные стержни с уровнем. Если через время их положение не изменится, то и любая винтовая свая будет без проблем стоять на месте, выдерживая любую нагрузку в пределах своих заявленных возможностей.
Преимущества винтовых свай для песчаных грунтов
Как уже было сказано выше, строительство на песчаных почвах – процесс достаточно трудный.

Фундамент на сваях идеально для него подходит благодаря ряду важных достоинств:
1. Винтовые опоры являются достаточно ремонтопригодными.
2. Металлические стержни с лопастями могут ввинчиваться в любое время года.
3. Монтаж винтовых свай возможен при проведении строительных работ как на пылеватых почвах, так и на гравелистых.
4. Нет необходимости переживать по поводу неоднородности грунта. Достаточно убедиться в том, что установка винтовых свай проводится на участке, где отсутствуют камни, трубы или корни деревьев.
Особенно важным достоинством подобного рода опор является возможность их повторного использования. Это актуально при строительстве вспомогательных сооружений (беседок, дачных кухонь или гаражей). На песчаных грунтах это качество позволяет в любой момент фактически разобрать полученную конструкцию и перенести её в более подходящее место.
Не стоит также забывать, что свайный фундамент не только быстро создаётся, но и служит очень долго. Он также отличается достаточной надежностью, поэтому может быть использован даже для серьёзного строительства на песчаной почве. Самое главное – выбрать наиболее подходящие по типу и по длине опоры не нарушать технологию.
Таким образом, продукция завода «Гермес-ЗСК» позволяет без особых проблем проводить строительные работы любой сложности на любых грунтах. Благодаря тому, что стоимость винтовых свай достаточно небольшая, они быстро завоевали своё место на рынке строительных материалов. Кроме этого, специалисты отмечают, что опорные стержни с наконечниками-лопостями легко монтируются и выдерживают большую нагрузку, что позволяет использовать их для создания фундамента даже на песчаных грунтах.

Явления в грунтах оснований, происходящие при возведении свайных фундаментов

1. В результате погружения забивных или набивных свай происходит боковое отдавливание грунта; грунт частично уплотняется за счет фильтрационной консолидации, частично перемещается в сторону свободной поверхности (вверх). В результате происходит незначительное поднятие дна котлована в пределах свайного поля. При этом размеры свайного поля несколько больше, чем расстояние между рядами свай (Рис.1). Подобные явления характерны для песков рыхлых и средней плотности и песчано-глинистых грунтов маловлажных. Здесь механические процессы преобладают над фильтрационной консолидацией.

Уплотнение грунтов в этом случае носит позитивный характер и приводит к повышению несущей способности грунтов основания.

Погружение свай во влажные и водонасыщенные песчано-глинистые грунты.

Преобладает фильтрационная консолидация. Уплотнение происходит за счет отжатия поровой воды, причем медленно. В процессе погружения свай уплотнение вокруг нее незначительно. Это происходит за счет отжатия пор воды вверх по стволу сваи. Основная зона деформаций находится на некотором расстоянии, зависящем от физико-механических свойств грунта. В этой зоне происходит смещение частиц грунта в стороны и вверх. Данные деформации растянуты во времени (реологические процессы) и приводят к частичному поднятию дна котлована (как и в первом случае)

Частичное поднятие дна котлована приводит к поднятию ранее забитых свай, и следует добивание свай.

Отличие от первого случая заключается в том, что во влажных песчано-глинистых грунтах происходит нарушение природной структуры грунта. Формируются зоны микросдвигов. Это приводит к снижению несущей способности грунтов межсвайного пространства. К снижению несущей способности грунтов приводят и динамические воздействия на грунты.

Отжатие воды из пор грунта приводит к своеобразному «смазыванию» боковой поверхности свай и снижению трения по боковой поверхности, соответственно следует снижение несущей способности свайного фундамента.

Наиболее ярко это проявляется в увеличении глубины погружения сваи от 1 удара молота или за 1 минуту работы вибропогружателя.

Подобные явления заставляют задуматься над способами их нейтрализации. На практике вопрос решается очень просто: сваям до их загрузки предоставляется «отдых». За время «отдыха» происходит релаксация напряжений в уплотненных грунтах, восстанавливается их структура, вода с контакта «свая-грунт» отфильтровывается во вмещающие грунты, следовательно повышается несущая способность грунтов межсвайного пространства, восстановление несущей способности свай и свайных фундаментов в целом.

Продолжительность «отдыха»:

Супеси, пески – 1 неделя;

Суглинки – 2 недели;

Глины >3 недель.

Для первого случая сопротивление свай погружению с глубиной растет, «отдых» практически не влияет на несущую способность свай

Другой процесс:

погружение свай в водонасыщенные грунты (песчаные) рекомендуется производить вибрированием. При этом происходит виброуплотнение песков, следовательно, повышается их несущая способность.