Винтовые сваи для фундаментов
Качество фундамента здания является гарантией его долговечности. Среди множества разных видов фундаментов в последнее время особенной популярностью фундаменты с использованием винтовых свай. Идея винтовых свай была запатентована ирландским инженером Александром Митчелом в 1833 году. Первым объектом, при строительстве которого были использованы винтовые сваи, стал маяк Спитбэнк недалеко от Корк Харбора в Англии. Маяк тот, кстати, стоит и до сих пор, причём замены свай не производилось, что говорит не столько о качестве материала, сколько о качестве конструкции фуедамента.
Коротко о винтовых сваях
Винтовая свая состоит из трех элементов: ствола сваи, заостренного наконечника сваи и лопасти сваи. Внешне винтовая свая — это стальная труба, в нижней части которой приварена лопасть определенной формы, с помощью которой свая погружается в грунт подобно шурупу. Лопасть сваи предназначена для преобразования вращательного момента сваи в поступательное движение при ввинчивании сваи. Кроме того, лопасти обеспечивают равномерное распределение усилия от здания на большую площадь и препятствуют вырыванию сваи силами расширения грунта при его замерзании. При возведении зданий на неоднородных грунтах, ввинчивая винтовые сваи на разную глубину можно добиться однородной несущей способности для фундамента сооружения в целом. При установке фундамента винтовые сваи ввинчиваются в грунт на минимальную глубину около 2 метров. В том случае, если в месте строительства имеются неустойчивые слои грунта, свая наращивается и ввинчивается на необходимую глубину, иногда на глубину до 8 метров. Диаметр и длина винтовой сваи могут быть разными, обычно используются стандартные винтовые сваи, со следующими параметрами: диаметр ствола – 108 мм, диаметр лопасти — 300 мм. Винтовые сваи имеют высокую несущую способность, в связи с тем, что происходит уплотнение грунта при завинчивании сваи, в зависимости от типа грунта несущая способность стандартной сваи составляет приблизительно 4-6 тонн. Для защиты от коррозии свая снаружи покрывается антикоррозионной эмалью. Внутреннюю полость сваи бетонируют, как в целях защиты от коррозии, так и для создания дополнительной жесткости.
Использование винтовых свай
Винтовые сваи — изобретение не из новых, их начали использовать военные инженеры Европы и США при строительстве специальных объектов, в основном, мостов почти два столетия назад.
В странах СНГ винтовые сваи широко применяются при строительстве индивидуальных домов и коттеджей, для усиления старых сооружений и для укрепления сползающей почвы. При использовании винтовых свай появилась возможность возводить дачные дома на склонах, неровных участках и вблизи водоемов, в окружении деревьев, при этом, не нарушая целостности окружающей среды. К зданиям, возведенным на винтовых сваях, легко пристраивать любые строительные конструкции.
В промышленном строительстве сегодня винтовые сваи широко используются при строительстве нефтепроводов и газопроводов, высоковольтных линий электропередач в сложных ландшафтных местах со сложными грунтами. В связи с тем, что имеется возможность повторного использования свай, их стали применять для строительства временных мостов, причалов и лесосплавных технических сооружений.
В чем преимущества винтовых свай
Главными преимуществами использования винтовых свай является отсутствие необходимости проведения предварительных земляных работ (рытье котлованов и т.п.) и наличия специальной техники, обеспечение чистоты на строительной площадке и отсутствия грохота, который всегда присутствует при забивании обычных свай.
Немаловажное значение имеет оптимальное соотношение цены винтовых свай и их качества. Затраты на строительство фундамента на винтовых сваях уменьшаются приблизительно на 50%, в сравнении с традиционными ленточными или монолитными фундаментами.
Монтаж винтового свайного фундамента может осуществляться в любой местности и при любых погодных условиях, двумя или тремя специалистами. Установка такого фундамента проста и не требует использования никакого громоздкого специализированного оборудования, для завинчивания свай в грунт используется машинка для завинчивания, напоминающая электрическую дрель. По времени расчет фундамента и дальнейшая установка занимает около 3 дней, и, сразу же, после завершения работ, фундамент готов к принятию проектной нагрузки, это позволяет значительно сократить сроки строительных работ.
Срок службы фундаментов на винтовых сваях, согласно заводской документации, составляет 70-100 лет, что значительно выше гарантийных условий эксплуатаций других видов фундаментов сооружений.
Сферы применения винтовых свай постоянно расширяются, в некоторых странах около 70% строительных конструкций устанавливаются на фундаментах на винтовых сваях. Инженерами и технологами разрабатываются новые конструкции и технологии винтовых свай.