Винтовой свайный фундамент

Винтовой свайный фундамент. Рассчитаем скорость коррозионного разрушения металла со стенкой 4 мм, возьмем за основу максимальный показатель 0,033 для грунта и 0,081 для атмосферной границы, 4/0,033=121,1 и 4/0,81=49,4 итого время коррозионного разрушения трубы в грунте составит около 120 лет, а на границе грунт-воздух 49 лет. Обращаем Ваше внимание, что данный расчет приведен для металлических изделий без покрытий.

На основании приведенных расчетов мы видим, что необходимо обеспечить особую прочность антикоррозионного покрытия верхней части сваи. Для нижней части сваи, достаточно обычного антикоррозионного покрытия, внутреннее пространство заполнено бетоном и не нуждается в дополнительной защите, но, не смотря на это, мы обрабатываем верхнюю часть сваи, изнутри особым битумным покрытием.  Итак, рационально подойдя к решению возникших вопросов и использовав эффективные технологические решения для каждого конкретного случая, мы имеем возможность получить продукт с высочайшими потребительскими свойствами, и минимально возможной ценой.

Предложение «Стандарт» – сваи из металлической трубы со стенкой до 3.5 мм при диаметре сваи до 90 мм и от 4 мм при диаметре сваи выше 100 мм. Верхняя часть сваи, зона грунт-воздух, окрашивается специальным двухкомпонентным акрил-полиуретановым составом, обладающим превосходной адгезией к стали, алюминию и цветным металлам, оцинкованной стали, нержавеющей стали. Данное покрытие, применяется как самогрунтующееся покрытие. Т.о. в одном материале сочетаются характеристики антикоррозийного грунта с содержанием фосфата цинка и атмосферостойкость покрытия. Обладает химической стойкостью и не выцветает под воздействием УФ-лучей, полимеризовавшаяся пленка характеризуется высокой твердостью и эластичностью. Свая, после нанесения данного покрытия, окрашивается целиком, специальным антикоррозионным составом. Изнутри наносится специальное антикоррозионное битумное покрытие. Расчетный срок службы данного фундамента более 200 лет, минимальный 120-150 лет.

Для любителей строить на многие века, не стесненных в средствах и желающих иметь больший запас по сроку службы, предлагаем решение «Премиум» - свая изготавливается из оцинкованной трубы и дополнительно защищается в верхней части на границе грунт-воздух, двухкомпонентным полимерным покрытием. Обращаем Ваше ВНИМАНИЕ, что без дополнительной защиты области грунт-воздух, покрытие цинком является всего лишь способом дополнительного удорожания, причем необоснованного, т.к. цинковое покрытие разрушается в течении 20-60 лет, в зависимости от агрессивности кислотно-щелочной среды. Расчетный срок службы оцинкованных конструкций – дополнительное увеличение порядка 60-80 лет, относительно фундамента «Стандарт», НО!!! В условиях повышенной агрессивности грунтов, без дополнительного защитного окрашивания, сваи «Премиум», могут иметь равный, если не меньший, срок службы, относительно свай «Стандарт».     

Все сваи «Стандарт» и «Премиум» изготавливаются с использованием литого, термостабилизированного наконечника. Отсутствие сварных швов крепления лопасти к свае и более толстые лопасти, технологическая особенность литья, позволяют определить расчетный срок службы литого наконечника, на основании коррозионного износа, порядка 250-300 лет.

На рынке представлено большое количество видов винтовых свай, но для понимания сути вопроса стоит более подробно описать сам принцип работы винтовой сваи. Несущая нагрузка складывается из 2-х показателей – несущая нагрузка винтового основания и несущая нагрузка, возникающая от трения самого ствола сваи на грунт. Для расчета характеристик свайного поля берется в основном только несущая способность самого винтового основания, а нагрузка, возникающая от трения грунт-ствол сваи, не учитывается. Т.о. чем шире лопасть сваи, тем большую нагрузку несет свая. Но, есть один важный момент, на котором стоит остановиться подробнее – морозное пучение. Мы закрутили сваю, до надежного опирания винтовой лопасти на «достаточно твердый грунт», обычно 2-3 метра, и пришла зима. Нижняя часть сваи, абсолютно неподвижна и находится в стабильном слое грунта, а на верхнюю часть сваи, начинают действовать силы морозного пучения – грунт промерзает и его деформирует. Из школьного курса физики мы знаем, что мокрый объект, при замораживании увеличивается в объеме, также и грунт расширяется при замораживании и его становится много, грунт начинает местами выдавливать вверх – пучить. Поэтому, очень наглядна аналогия верхнего промерзающего слоя грунта с гармошкой в руках гармониста. Итак, грунт замерз и его начало пучить, при этом, замерзший грунт, охватывает верхнюю часть сваи и возникает сила выдавливания, направленная вверх по отношению к нижней части сваи. Недостаточно заглубленные сваи, опорное основание выше или равно глубине промерзания грунта, или сваи имеющие небольшую разницу в диаметре опорного основания к диаметру ствола, сваи без несущей винтовой лопасти, очень сильно подвержены риску выдавливания от морозного пучения.

«Достаточно твердый грунт» что это такое? Практически все грунты уплотняются, с ростом глубины их залегания, мы рассматриваем только верхний, околопочвенный слой, до глубины 5-7 метров. Глубина промерзания грунта, индивидуальна для каждого района, и может существенно варьироваться. Примем, для примера расчетную глубину промерзания за 1.7 метра. Все что находится выше данной отметки – нестабильный, ежегодно деформируемый грунт. Добавим 20% на непредвиденные условия и получим 2.04, т.е наш расчетный горизонт промерзания 2 метра. Расчет сопротивления способности основания ненагруженной, широколопастной сваи, силам морозного пучения составляет около 10-15 см основания на 1 метр ствола, т.е. для стабилизации самой сваи, ее необходимо заглубить на 20-30 см ниже расчетного горизонта промерзания, чтобы исключить возможность выдавливания сваи морозным пучением и деформацию ненагруженного свайного поля. Следовательно, мы имеем, минимальную расчетную глубину закручивания широколопастной винтовой сваи 2.3-2.5 метра. Мы не используем безлопастные и узколопастные винтовые сваи, т.к. они изначально разрабатывались для других типов грунтов. В данном примере достаточно заглубление на 2.5 метра, при условии обеспечения свайным полем, требуемой несущей нагрузки. Т.о. достаточно твердым грунтом, пригодным для расположения несущих лопастей сваи, можно считать, только грунт, располагающийся ниже зоны промерзания.

Резюме. На рынке представлено огромное количество производителей винтовых фундаментных свай, ценовой диапазон также обширен. Отбросьте сразу сваи свыше 57 диаметра, с приваренными лопастями - «удовольствие от низкой цены, длится намного меньше, чем разочарование от низкого качества», в сети есть масса примеров оторванных и гнутых лопастей, не говоря уже о том, что срок службы литья в разы выше.  Выбирайте только из вариантов с литыми наконечниками. Оцинкованная или обычная – решать Вам, но помните, что даже цинковая свая нуждается в дополнительной защите зоны грунт-воздух. Остерегайтесь свай с порошковым полимерным покрытием, т.к. при завинчивании сваи, очень высока вероятность растрескивание покрытия, с последующей коррозией и отслаиванием поврежденных участков. Наша компания, использует сваи, изготовленные на собственной производственной базе, с литыми, термостабилизированными винтовыми наконечниками. Все сваи имеют многослойное, многосоставное антикоррозионное покрытие и обработанную специальным антикоррозионным, битумным составом, внутреннюю полость. Компания предоставляет расширенную 10 летнюю гарантию, как на сваи, так и на фундаментные свайные поля, смонтированные нашими специалистами.

Как рассчитать диаметр, длину и количество свай для фундамента. ВНИМАНИЕ нижепредложенная методика пригодна для простых строений, в случае строительства тяжелых зданий и наличия сложных грунтов с низким сопротивлением и как следствие, низкой несущей способностью грунта, настоятельно рекомендуем проводить расчеты свайного поля, в специализированных  проектных организациях.

Шаг установки свай – зачастую сваи устанавливают с шагом 2 – 3 метра.

Выбор диаметра – диаметр сваи и лопастей наконечника, определяет ее несущую способность, ниже приведены примерные характеристики несущей способности свай разного диаметра и характеристики основной сваи 108 мм. В приведенных характеристиках Вы можете легко увидеть закономерность изменений несущей способности в зависимости от типа грунта и глубины залегания лопасти. Лопасти сваи обязательно должны находиться ниже уровня промерзания грунта на глубине не менее 200-300 мм ниже глубины промерзания.

Глубина ввинчивания – как Вы уже поняли, чем глубже, тем больше несущая способность. Итак, минимальная глубина – глубина промерзания грунта + 200 мм, рекомендуемая глубина 2-2.5 метра.

Обычно, около 90% всех фундаментов, однотипны и примерно рассчитываются, исходя из следующего принципа – квадрат 2.5 метра для легких и средних строений и 2 метра для более тяжелых, при длине сваи 3 метра. Эта методика, позволит Вам самостоятельно определить порядок цен, на возведение свайного поля.

Ориентировочные характеристики несущей способности винтовых свай. 

57мм                    - до 500 кг. на кв. метр свайного поля, используются в основном для изготовления фундаментов сверх легких построек: бытовки, парники, беседки, гаражи.

89 мм                   - до 1000 кг. на кв. метр свайного поля, используется при возведении свайно-винтовых фундаментов для построек средней тяжести, основной типоразмер для домов предлагаемых нашей компанией, также используются при возведение построек средней тяжести на больших уклонах грунта.

108 мм                - до 2000 кг. на кв. метр свайного поля, основной типоразмер в производстве винтовых опор, на этот диаметр приходится до 75-85% всех возведенных винтовых фундаментов, используется   под тяжелые постройки такие как рубленные дома, дома из бруса, при определенной обвязке используются под строительство домов из газобетона и при усилении, для фундаментов из монолитной плиты и ростверков.

133 мм                - свыше 5000 кг. на кв. метр свайного поля, используется  редко, в основном под  фундаменты с большой нагрузкой при ограниченном пространстве. Фундаменты под мачты электроснабжения, сотовой связи, фундаменты под трансформаторные подстанции, фундаменты под емкостные хранилища (цистерны, зернохранилища и т.п.).

Стоимость монтажа за 1 сваю составляет 1000 рублей за сваю + 10% от стоимости самой сваи, например, свая стоит 3250 руб. + оголовок 250 руб. монтаж будет стоить 1000 + (3250+250)/100*10)) = 1000 + 350 = 1350 руб. В стоимость монтажа включена стоимость завинчивания свай, подрезка в уровень, приварка оголовка, нанесение защитного покрытия на поврежденный сваркой участок.

ВАЖНО!!! Не комбинируйте пристройку на винтовом фундаменте к зданию, на ленточном фундаменте, т.к. во время зимнего пучения разность уровней может достигать более 50-70 мм!!!

ВНИМАНИЕ, не закрашивайте горячий сварочный шов, т.к. находящийся в краске растворитель немедленно закипит и начнет выходить через густеющую краску, в результате Вы получите краску с микропорами от выходящего растворителя. Через эти поры вода немедленно достигнет остывшего металла и начнется коррозия. Температура окрашиваемых поверхностей не должна превышать 40 градусов.

Если Вы нашли недорогой вариант винтовых свай, суммируйте стоимость кондиционных материалов (к примеру, стоимость литого наконечника 89 мм, составляет 800-950 руб./шт., 1 кг 2-х компонентного, импортного, акрил-полиуретанового состава, стоит около 1000-1200 руб. и т.п.) и получите стоимость превышающую стоимость найденного варианта. Не надейтесь на чудо,  все очень прозаично: свая будет иметь привариваемую лопасть, либо менее качественное однослойное покрытие, чем это черевато мы подробно рассмотрели выше. Либо изготовлено из некондиционного, или того хуже, бывшего в употреблении металла опорных труб.

Главное преимущество винтового свайного фундамента заключается не столько в цене, она вполне может сравниться с ценой недорогого, малозаглубленного, ленточного фундамента, а в его потребительских качествах - сверхбыстрый срок монтажа свайного поля 2-4 дня и полное отсутствие всевозможных усадок,  проседаний и сезонных деформаций.

Как сказал, один хороший человек – «Кроилово, очень быстро переходит в попадалово».