Анкерные сваи – конструкция, область применения, процесс установки

Надежное основание любой постройки – залог ее долговечности. Бездумно сэкономив на фундаменте, можно обречь себя на неудачное строительство и даже на частичное или полное разрушение постройки. Чтобы этого не произошло нужно правильно сделать выбор. Один из самых распространенных в наши дни – свайный фундамент, который давно и успешно применяется в различном строительстве его плюсы и минусы Вы узнаете в этой статье.

Сваи для фундаментной конструкции – что это

Сам фундамент – это опора для дома. Но стоять он должен на прочной грунтовой опоре, а то под действием нагрузок от здания начнёт разъезжаться в разные стороны, что приведёт к разрушению постройки. Слабые грунты опору для фундамента создать не могут, поэтому и устанавливаются под фундаментную конструкцию сваи, которые своими нижними концами упираются в прочный грунтовый слой, находящийся глубоко под землёй.

Существует несколько технологий установки свайного сооружения, где можно выделить три основные разновидности:

  • Забивная технология. Это когда железобетонную сваю просто с помощью специальной установки забивают в грунт.
  • Буронабивная технология. Это когда в земле делается скважина, в неё вставляется труба, используемая в качестве опалубки, а уже в неё заливается бетонный раствор с армированием. Трубу после высыхания бетона вытаскивают или оставляют для усиления.
  • Винтовая технология. Для этого используются металлические сваи из стальной трубы, в конструкции которых есть бур. Их просто вкручивают в землю до требуемой глубины.

Конструкция анкерных свай

Анкеры являются одной из разновидностей буроинъекционных свай, так как выполняют сразу две функции. Они используются в разных отраслях строительства, в том числе гидротехнической и транспортной, в качестве армирующих элементов, увеличивающих несущую способность грунта и предотвращающих его сползание.

Конструктивно анкерная свая представляет собой металлический полый ствол (штангу) с толстыми стенками и крупной винтовой накаткой трапециевидной или округлой формы с внешней стороны (отечественные аналоги выпускаются гладкостенными). Она является одноразовой и после установки не извлекается, оставаясь в земле. С одной стороны на штанге имеется буровая коронка (или долото), заглубляемая в грунт, а с другой – фиксирующий оголовок, называемый опорной плитой. Кроме того, анкерная свая комплектуется:

  • соединительными муфтами;
  • сферическими гайками;
  • центраторами.

Выбор буровой коронки, разрушающей породу, зависит от геологических условий площадки строительства и проектного значения толщины цементного слоя вокруг устанавливаемой анкерной сваи. Одноразовая коронка представляет собой зафиксированную в нижней части штанги полую насадку с режущими лопастями и отверстиями, благодаря которым в скважину поступает буровой и инъекционный раствор. В случае обнаружения в процессе работы слоистых или более прочных грунтов, чем ожидалось, может потребоваться замена буровой коронки на более подходящую.

Впрессовывание цемента в пробуриваемую скважину (или опрессовка) с нижней точки дает возможность полного заполнения пустого пространства, что предотвращает проскальзывание штанги в процессе эксплуатации.

Опорная плита позволяет работать анкерной свае и закрепляемой конструкции в единой связке. Головная пластина закрепляется между двумя сферическими гайками, накрученными металлический ствол. Втулочные муфты служат для стыковки отрезков штанг по длине. А прямым предназначением центраторов является правильная ориентировка сваи внутри скважины.

Ребристая поверхность анкерной сваи имеет хорошие показатели сцепления с цементным телом и помогает справляться с силами изгиба, поперечного давления, а также касательного трения, что дает ей существенное преимущество по сравнению с гладкоствольными конструкциями. В качестве защиты от коррозии на металлические поверхности наносится полимерное или оцинкованное покрытие. При изготовлении некоторых видов анкерных свай используются специальные марки нержавеющей стали.

Разновидности винтовых свай

Сваи винтового типа представляют собой ствол, на котором находятся лопасти. Именно они дают возможность завинчивать элемент в грунт. Даже такие конструктивно простые элементы значительно различаются между собой по ряду признаков.

Тип наконечника

Разновидности винтовых свай

Винтовой элемент, облегчающий погружение сваи в грунт. Он может быть литым или сварным. В первом случае он отливается вместе со стволом, во втором — приваривается в процессе изготовления изделия. Литые сваи более прочные, могут углубляться практически в любой грунт, но они при этом наиболее дорогостоящие. Сварные детали дешевле, но менее прочны. Кроме того, сварочный шов часто становится очагом возникновения коррозии.

Число лопастей

Различают одно и многолопастные сваи, которые используются на разных типах грунтов. Для фундамента на малоподвижном и плотном основании предназначены однолопастные изделия. Чем больше вероятности возникновения подвижек в грунте, тем больше лопастей должно быть у сваи. Лопасти располагаются параллельно друг другу, что дает возможность беспрепятственно углубляться в землю, а затем и удерживать сваю на месте. 

Читайте также:  Виды фундаментов для частного дома – на что обратить внимание выбирая

Размер лопастей

Разновидности винтовых свай

Для обустройства фундамента используются узко- и широколопастные изделия. Первые имеют лопасти шириной порядка 20 см. Они предназначены для промерзших или плотных грунтов. Благодаря небольшому размеру лопасти сваи достаточно легко входят в землю. Диаметр лопасти широколопастных изделий как минимум в 1,5 раза больше диаметра ствола. Это позволяет им эффективно удерживать сваю в слабых грунтах. 

Антикоррозийная защита

Чтобы предотвратить развитие коррозии на установленной свае, ее покрывают слоем защитного материала. Чаще всего используется оцинковка или полимеры. Важно, чтобы покрытие было нанесено качественно, иначе оно может начать осыпаться еще до того, как изделие будет установлено на место.

Фото: Instagram svaitut_ru Фото: Instagram Фото: Instagram ooo_biznes_kontrakt

Разновидности винтовых свай

Выбор свай определяет не только тип грунта, но и вес будущей постройки. Все элементы различаются своими типоразмерами, которые отражены в маркировке изделия. Это буквы СВ или «свая винтовая» и два числа: первое показывает сечение ствола, второе — диаметр винтовой лопасти. Исходя из размеров изделий определяется их назначение. Примерное представлено в таблице.

Размеры, мм Назначение
76 Небольшие конструкции для сада, легкое ограждение
89 Уличные навесы, беседки или веранды, кирпичные столбики для забора
108 Небольшие дома из бруса или бревен, каркасные строения
133 Постройки из пенобетона, тяжелые бревенчатые дома

Свайный фундамент имеет множество преимуществ перед традиционным ленточным. Самое весомое из них — скорость возведения конструкции. Буквально несколько дней — и можно приступать к строительству. При этом качество фундамента и строения остается высоким. 

Заказать установку свай в компании «БурСтройАльянс» — правильное решение!

Чтобы свайный фундамент был надежным и долговечным, следует доверять его создание профессионалам. Таким исполнителем, имеющим внушительный опыт работы, является компания «БурСтройАльянс». За плечами компании множество успешно выполненных объектов, безупречная репутация надежного подрядчика. Доверяя установку свайного фундамента квалифицированным специалистам «БурСтройАльянс», вы выбираете высокое качество и уверенность в отличном результате!

Плюсы и минусы свайного основания

У любой конструкции – свайные фундаменты не исключение – имеются как свои плюсы, так и минусы.

Плюсы

Плюсы свайных оснований из ж/б свай для применения в частном строительстве:

  1. Устойчивость ко всем видам нагрузок.
  2. Имеющаяся химическая инертность бетонной смеси очень важна при обустройстве оснований в тех грунтах, которые химически активны.
  3. Долговечность.
  4. Высокий запас прочности. Это дает возможность достройки второго этажа (по необходимости).

Минусы

Имеющиеся недостатки:

  • Необходимость применения спецтехники.
  • Если в монтаже применяются копры, то велика вероятность разрушения ветхих построек из-за сильных колебаний грунта.
  • Если используется спецтехника, то на тесной стройплощадке может не хватить места для маневрирования первой.

Учитывая все плюсы и минусы, все же железобетонные сваи – лучшее и самое надежное решение для постройки загородного дома. Поскольку именно такой фундамент самый прочный и долговечный.

Установка угловых свай

Нужно установить сваи по углам будущего строения. Далее между ними натягивается шнур, по которому выставляются оставшиеся сваи. Важно помнить, что их допустимое отклонение не более 2 сантиметров от прямой линии стены. Большее отклонение значительно усложнит дальнейшую работу. Вкручивание лучше проводить с участием двух или трех человек. Помимо физических усилий нужно контролировать вхождение сваи в грунт. Вхождение должно быть строго вертикальным. Обычно это выглядит так: два человека держатся за рычаг и ходят вокруг сваи; третий контролирует вертикально или нет она входит в землю.

Монтаж свай своими руками

Перед монтажом винтовых свай необходимо точно рассчитать их необходимое количество. Для этого точно размечается на местности периметр будущего ограждения с учетом расположения ворот и калиток. Размечаются также места под каждую сваю. Расстояния между ними не должны превышать 2,5–3 м. Затем под установку свай делаются небольшие углубления.

Для самостоятельного монтажа винтовых свай следует предусмотреть специальные рычаги, с помощью которых вы будете закручивать их. Желательно использовать трубы длиною от 2 метров. Закручивать сваю нужно минимум вдвоем, следя за строгой вертикальностью ее установки.

Заглублять сваи необходимо минимум на 1,5 м. Если грунт сложный (мерзлота, грунтовые воды и пр.), то следует выбирать более длинные сваи и углублять их на несколько метров. Стоит также учесть необходимость приобретения в таких случаях покрытых антикоррозийной защитой изделий.

Еще один важный момент — последующий монтаж забора. Тут возможны два основных варианта. В первом случае после вкручивания свай над поверхностью остаются достаточно длинные фрагменты (высотой 2—3 метра). Эти части свай будут играть роль опор для забора. Непосредственно к ним можно крепить профнастил, сетку-рабицу и пр.

Второй вариант — большая часть сваи углублена в грунт, а снаружи остается небольшой по высоте фрагмент («пенек»). В таком случае на него необходимо установить сверху трубу. Ее можно приварить к свае либо закрепить винтами. Лишнюю часть сваи можно обрезать болгаркой.

Верхнюю часть сваи желательно залить битумом для влагоизоляции. По всей длине пустотелую трубу можно заполнить бетоном — это повысит устойчивость и прочность свайной конструкции, а также защитит ее от влаги.

Этапы производства бетонных винтовых свай

Процесс изготовления бетонных винтовых опор состоит из следующих этапов:

  • Изготовление цилиндрического арматурного каркаса из рифлёных прутов диаметром 6-8 мм;
  • Закладка арматурного каркаса и профильной трубы в сделанную из плотной резины форму-опалубку;
  • Приготовление бетонного раствора из цемента марки М500, строительного речного песка, щебня фракции 5-20 мм в пропорции 1:2:3.
  • Заливка бетона в форму-опалубку с обязательным уплотнением на вибростоле – производится это для удаления из смеси пузырьков воздуха, которые при затвердении бетона превращаются в полости, уменьшающие прочность и надежность сваи. При добавлении специального пластификатора раствор не подвергают уплотнению.
  • Термическая обработка форм-опалубок с раствором в специальной прогревочной камере в течение 10 часов. За это время заготовка набирает порядка 50 % своей прочности.
  • Набор заготовкой полной прочности в прогревочной камере в течение 6-7 суток.

На завершающем этапе, после выемки готовой опоры из формы-опалубки производиться визуальный контроль качества.

Наглядно посмотреть процесс производства данных опор можно в следующем видео:

Факторы, влияющие на долговечность винтовых свай

Реклама уверяет, что фундамент на винтовых сваях способен прослужить не менее столетия. Так ли это на самом деле, или это всего лишь очередная уловка маркетологов? Практика показывает, что такое вполне возможно, ведь некоторые из маяков, возведенных еще при Митчелле, стоят до сих пор. Однако нас больше интересует судьба не какого-то маяка в далекой Европе, а маленького загородного домика где-нибудь в Подмосковье, на Урале или на берегу Енисея. Сколько простоит он, будучи возведенным на фундаменте из винтовых свай, произведенных не где-то и когда-то, а здесь и сейчас?

На основании экспериментальных данных были оценены сроки службы стальных винтовых свай в грунтах с различным электрическим сопротивлением. Согласно этим оценкам в грунте с низкой коррозионной активностью (например, сухие сланцы или сухой песок) сваи из не оцинкованного металла прослужат не менее 300 лет, а из металла с защитным покрытием – 800 лет и более. Впечатляет, не правда ли? Однако это грунт, идеальный с точки зрения способности (а точнее неспособности) вызывать коррозию металла.

Рассмотрим для сравнения другой предельный вариант. В грунтах с очень высокой коррозионной активностью (морской грунт, ил, влажная глина, торф) средний прогнозируемый срок службы стальной винтовой сваи составляет всего 30 лет (если свая изготовлена из оцинкованного металла, эта цифра увеличится до 70-75 лет).

Следует сделать одну важную оговорку. При проведении всех этих расчетов предполагалось, что свая произведена в соответствии с используемым на Западе стандартом ICC AC358, т.е. толщина стенок ее ствола составляет 8 мм. Но найти на российском рынке винтовые сваи из горячекатаных стальных труб с такой толщиной стенок практически невозможно. Сколько продержится в агрессивной среде «стандарт» отечественного производства, т.е. свая, изготовленная из сварной трубы с толщиной стенок 3-4 мм, – никому не известно, но явно существенно меньше 30 (75) лет.

Из всего вышесказанного следует, что обещаемые в рекламе 100 лет службы фундамента на винтовых сваях – это не более чем пустые слова. Сваи могут прослужить и существенно больше, и существенно меньше – все зависит от качества продукции и условий эксплуатации, о чем в рекламе не говорится ни слова.

В целом срок службы винтовых свай зависит от трех основных параметров:

  • толщина стали, использованной для изготовления ствола и лопастей сваи,
  • толщина и качество защитного антикоррозионного покрытия,
  • химическая активность грунта на данном участке.

Не зная этих характеристик свай и эксплуатационных условий, нельзя даже сделать предположения о том, как долго они прослужат.

Уменьшению срока службы винтовых свай способствует и широко распространенная у наших строителей практика обваривания винтовых свай связками из металлических швеллеров или уголков. Конечно, устройство подобных связок между сваями оправдано при монтаже фундамента в грунте со слабой боковой поддержкой. Однако соединение стальных свай перемычками из токопроводящего материала приводит к ускорению электрохимической коррозии металла.

Во избежание возникновения блуждающих токов, способствующих ускорению коррозионных процессов, стальные сваи не должны иметь гальванической связи друг с другом, а также с другими строительными элементами, изготовленными из стали. Для связи свай в единую систему следует применять деревянную обвязку либо металлическую обвязку, элементы которой соединены со сваями посредством хомутов, изолированных от свай диэлектрическим материалом.

Вот собственно и все, о чем мы хотели вам сегодня рассказать. Теперь вы знаете все плюсы и минусы винтовых свай и, надеемся, поняли главную мысль, которую мы пытались до вас донести. Винтовые сваи – это прекрасный выбор для создания фундамента, но использовать их можно не всегда и не везде. Определить допустимость применения винтовых свай в каждом конкретном случае под силу лишь профессионалу. Поверьте, затраты на привлечение специалиста несоизмеримо меньше стоимости устранения ошибок, допущенных в процессе проектирования и постройки фундамента.

Ваше мнение о винтовых сваях

  • Хорошая конструкция, собираюсь их использовать для обустройства фундамента дома
  • Считаю винтовые сваи не достаточно надежными и долговечными, использовать не буду

ГолосоватьЕсли вы заметили ошибку, не рабочее видео или ссылку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.Поделиться:

Асбоцементные и пластиковые трубы

Данные разновидности труб пригодны только для буронабивных технологий. Такой способ устройства основания предусматривает устройство в земле, по периметру будущего здания, скважин при помощи ямобура. После этого в полученные скважины устанавливаются асбоцементные или пластиковые трубы и выравниваются по нужному уровню. Далее в их полость заливается жидкий бетон, который и выполняет несущую функцию, придавая жёсткость всей конструкции.

Глубина скважин должна быть ниже уровня промерзания грунта – иначе свайный фундамент теряет все свои технологические преимущества.

Буронабивные технологии являются самыми распространёнными благодаря своей простоте и дешевизне. Для буронабивных фундаментов не требуется производство особенных конструкций, как для забивных или винтовых технологий. Устройство свай для таких фундаментов легко можно произвести своими руками без применения сложных инструментов и технологий.

В качестве итога можно сказать, что при устройстве фундамента своими руками, выбор той или иной технологии зависит только от вас. Необходимо лишь правильно рассчитать свои возможности в плане строительного мастерства, а также учитывать особенности грунта участка.

Вывод

Как видим, свайно-винтовой фундамент вовсе не так уж прост и дешев, как частенько пишут. И применим далеко не во всех случаях строительства. Тем не менее, для тех, кто не боится приложить руки, его сооружение нередко оказывается проще и дешевле традиционного бетонного, а сам фундамент надежнее. Особенно это касается фундамента для небольшой своей бани, тут свайно-винтовой фундамент вне конкуренции. Еще он совершенно незаменим при сооружении причалов и эллингов для мелких плавсредств, для возведения небольших мостиков в частных владениях, беседок, нависающих над водой (см. рис. в начале статьи) и т.п.

На сваях имеет смысл возводить жилые дома с ограниченным сроком эксплуатации. Что касается пригодности свайно-винтового фундамента для заболоченных грунтов, плывунов и разного рода неудобий вроде косогоров, то в индивидуальном строительстве это преимущество весьма относительное, в гиблых местах не селятся. В целом, свайно-винтовой фундамент не строительная панацея и не эпохальное изобретение, но во многих случаях может выручить.

***

© 2012-2020

(Пока оценок нет)

что еще почитать: Несущая способность грунта под фундаментом: понятие, исследование, определение, расчет Ленточный фундамент: что можно сделать самостоятельно, выбор типа и расчет, работы по устройству Как сделать опалубку: изготовление и установка для разных целейВывести все материалы с меткой:

  • загородный дом
  • камень и бетон
  • строительные работы

Перейти в раздел:

  • Строительство своими руками, загородный дом и участок

Разновидности конструкций свай

Забивные сваи.

Сваи изготавливаются из таких материалов, как:

  • Железобетон. Самый распространенный вариант. Установка железобетонных фундаментов наиболее проста, так как предполагает использование бурового метода, при котором свайная конструкция создается непосредственно в грунте. Также возможна установка готовых железобетонных конструкций с винтовыми нарезками.
  • Металл. Металлические сваи представлены швеллерами, трубами, свариваемыми между собой рельсами и двутаврами. Они отличаются простотой установкой в грунт и используются там, где железобетонные конструкции монтировать невозможно. Основным недостатком таких свай является подверженность коррозии. Металлические трубы могут быть полыми, а могут заполняться бетонной смесью.
  • Дерево. В качестве сырья используются хвойные породы дерева или дуб. Деревянные сваи способны выдерживать нагрузку средней силы, как правило, они используются в условиях вечной мерзлоты, где процессы гниения существенно замедляются. В других регионах использование деревянных фундаментов ограниченно, так как воздействие влаги ускоряет их гниение и сокращает срок службы.

Металлические винтовые сваи.

Выделяются следующие формы сечения:

  • Квадратные.
  • Круглые полые и заполненные.
  • Прямоугольные.
  • Тавровые (в форме буквы «Т»).
  • Двутавровые (сходные по форме с буквой «Н»).

Для укрепления конструкции опорные пяты свай расширяются, но возможен их монтаж без расширения. Опорные пяты могут быть:

  • Разбуриваемыми с долотом для уширения забоя.
  • Выпрессовываемыми.
  • Камуфлетными – пята расширяется с помощью химического или электрического взрыва.