Винтовой сваей называется труба из стали с приваренной к ней лопастью. К другой стороне трубы закрепляется оголовок, который предназначен для фиксации основания дома.
Лопасть позволяет уплотнять грунт при ввинчивании сваи. Это намного повышает общую устойчивость фундамента.
Диаметр винтовых свай колеблется в широком диапазоне – от 50 до 300 мм. Диаметр сваи характеризует её несущую способность и способ установки. Наиболее универсальные сваи диаметром 100-108 мм.
Длина сваи
Средняя длина свай около 2,5-3 метра, однако при их ввинчивании в слои вечной мерзлоты или зыбкого грунта, длина может увеличиваться. Несущая способность одной сваи такого диаметра от 4 до 6 тонн. Наконечник сваи должен опираться на твердый грунт. Глубина его залегания определяется пробным завинчиванием. Как правила для наших почв выбираются сваи 3-3,5 м (сваи берут с запасом и потом подрезают, т.к. они редко встают на одном уровне)
Толщина стенки
- СВС Сваи винтовые со сварной лопастью
- НКТ – б/у трубавсе что выше 5,5
- СВЛ Сваи винтовые с литым наконечником
Диаметр лопасти наконечника ширина лопасти позволяет свае успешно противостоять выдергивающим и сжимающим нагрузкам.
В соответствии с технологиями сваи могут иметь разные покрытия, что влияет на срок службы фундамента.
Несущая способность винтовой сваи
Основными параметрами, принимаемыми в расчетах при проектировании любого типа фундамента, являются:
- вес стоящегося сооружения
- несущая способность грунтов под ним.
Инженерно-геологические изыскания состоят из трех основных этапов, это – полевые работы, лабораторных исследований и технический отчет.
Малоэтажное строительство (до 3-х этажей) под госэкспертизу не попадает и такого рода изыскания проводят самостоятельно.
Исследование грунта для монтажа винтовых свай
Несущая способность грунта
ТАБЛИЦА 1 - определения несущей способности винтовых свай
В среднем нагрузка на винтовую сваю не должна превышать 5 тонн
| Пластичность (для глины) | Расчётное сопротивление грунта (кг/квюсм) | Несущая способность винтовой сваи 89x300 при глубине залегания лопасти | ||||
| 1,5 м | 2 м | 2,5 м | 3 м | |||
| Глина | Полутвердая | 6 | 4,7 | 5,4 | 6 | 6,7 |
| Тугопластичная | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 | |
| Мягкопластичная | 4 | 3,7 | 4,4 | 5 | 5,8 | |
| Супеси и Суглинки | Полутвердая | 5,5 | 4,4 | 5,1 | 5,8 | 6,5 |
| Тугопластичная | 4,5 | 3,9 | 4,6 | 5,3 | 6 | |
| Мягкопластичная | 3,5 | 3,5 | 4,2 | 4,8 | 5,5 | |
| Лёсс | Мягкопластичная | 1 | 2,2 | 2,9 | 3,6 | 4,3 |
| Пески | Средние | 15 | 9 | 9,7 | 10,4 | 11,1 |
| Мелкие | 8 | 5,6 | 6,3 | 7 | 7,7 | |
| Пылеватые | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 | |
ТАБЛИЦА 2
| Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зонеφ1, град. | Коэффициенты | Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне φ1, град. | Коэффициенты | ||
| α1 | α2 | α1 | α2 | ||
| 13 | 7,8 | 2,8 | 24 | 18 | 9,2 |
| 15 | 8,4 | 3,3 | 26 | 23,1 | 12,3 |
| 16 | 9,4 | 3,8 | 28 | 29,5 | 16,5 |
| 18 | 10,1 | 4,5 | 30 | 38 | 22,5 |
| 20 | 12,1 | 5,5 | 32 | 48,4 | 31 |
| 22 | 15 | 7 | 34 | 64,9 | 44,4 |
ТАБЛИЦА 3
| Тип грунта |
Расчетное сопротивление грунта *, кг/см2
|
Несущая способность винтовой сваи, кг | ||||
| ВСГ-1 73/250 | ВСГ-1 89/300 | |||||
| плотный | ср. плотн | плотн | ср. плотн | плотн | ср. плотн | |
| Крупный гравелистый песок | 13 | 12 | 6378 | 5888 | 9185 | 8478 |
| Песок средней крупности | 12 | 11 | 5888 | 5397 | 8478 | 7772 |
| Мелкий маловлажный песок | 5 | 4 | 2453 | 1963 | 3533 | 2826 |
| Мелкий песок, насыщенный влагой | 3 | 2 | 1472 | 981 | 2120 | 1413 |
| Супеси сухие | 5 | 4 | 2453 | 1963 | 3533 | 2826 |
| Супеси, насыщенные влагой | 3 | 2 | 1472 | 981 | 2120 | 1413 |
| Суглинки сухие | 4 | 3 | 1963 | 1472 | 2826 | 2120 |
| Суглинки, насыщенные влагой | 3 | 1 | 1472 | 491 | 2120 | 707 |
| Глины сухие | 6 | 2,5 | 2944 | 1227 | 4239 | 1766 |
| Глины, насыщенные влагой | 4 | 1 | 1963 | 491 | 2826 | 707 |
ТАБЛИЦА 4
| Диаметр ствола | 57 | 89 | 108 | 114 | 168 | 219 | 219 |
| Стенка | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 4,5 | 8 | 6 | 8 |
| Диаметр винта | 200 | 300 | 300 | 300 | 450 | 600 | 600 |
| Длина ствола, м | кг | кг | кг | кг | кг | кг | кг |
| 2 | 2162 | 3906 | 4113 | 5366 | 14878 | 24199 | 28019 |
| 2,5 | 2440 | 3977 | 4604 | 6086 | 16731 | 26180 | 30761 |
| 3 | 2717 | 4771 | 5094 | 6807 | 18584 | 28161 | 33503 |
| 4 | 3273 | 5635 | 6075 | 8248 | 22290 | 32123 | 38987 |
| 5 | 3828 | 6500 | 7056 | 9688 | 25996 | 36085 | 44472 |
| 6 | 4384 | 7365 | 8037 | 11129 | 29702 | 40046 | 49956 |
Как определить тип грунта
Песок – его видно невооруженным глазом.
Размер песчинок 0,25 - 5 мм - песок считается крупным, до 2 мм, то - средней плотности. Потому как песок не меняет своих свойств при намокании, он является непучинистым.
Супесь - смесь песка с глиной. Глины в ней не более 10%, поэтому этот грунт является малопластичным. При скатывании супеси в шар между ладонями в нем чувствуются песчинки, и он легко рассыпается при надавливании. Из-за высокого содержания песка супесь является низкопористой и менее подвержена пучению, чем глина.
Суглинок также смесь песка с глины, которая составляет в нем до 30 %. Это более пластичный грунт. Скатанный из него шар раздавливается в лепешку с трещинами по краям. Это грунт подвержен пучению из-за большей пористости.
Глина наиболее распространенный грунт в окрестностях Перми. Содержание глинистых частиц в ней более 30%. Она очень пластична и может содержать большое количество влаги. Скатанный из неё шар раздавливается в лепешку без трещин. Глина наиболее всех грунтов подвержена силам морозного пучения.
Торф – является органическим веществом и НЕ является несущим грунтом. Он не редко встречается в окрестностях Краснокамска. В обязательном порядке его надо убирать с места застройки, либо устанавливать фундамент в несущие грунты ниже глубины его залегания.
Определение влажности грунта возможно также визуальным методом. Если просверленное отверстие в грунте с течением времени остается сухим, значит таковым можно считать и грунт. А если же на дне скважины начинает накапливаться вода, то это говорит о высоком уровне грунтовых вод и высокой влагонасыщенности грунта.
Морозное пучение грунтов это неизбежный физически процесс, возникающий при превращении содержащейся в грунте воды – в лёд. Объем льда на 9% больше объема воды при одинаковой массе. Поэтому зимой в увлажненном грунте возникает давление, от расширившегося в порах грунта льда, которое по естественным причинам не может сдвинуть нижние слои грунта. Поэтому при расширении происходит движение грунта вверх вместе с находящимся в нем фундаментом. Как правило, промерзание грунта происходит не равномерно по площади фундамента. Соответственно и силы поднимающие фундамент в его разных частях отличаются по величине, что и приводит к появлению трещин в нем и несущих стенах. Весной соответственно лед тает, и грунт возвращается на исходное место, а неверно спроектированный фундамент нет.