Минусы винтовых свай: Минусы винтового фундамента. Минусы свайного фундамента

Свайно-винтовой фундамент: плюсы и минусы, советы по выбору

Содержание статьи:

1. Основные плюсы свайно-винтового фундамента
2. Минусы свайно-винтового фундамента
3. Советы по выбору фундамента

Отдавая свое предпочтение тому или иному типу фундамента, наш выбор всегда основывается на его положительных качествах, поэтому давайте с них и начнем.

1. Стоимость фундамента

Точной цифры, на сколько свайно-винтовой фундамент обойдется дешевле, чем другие типы, на вскидку Вам никто не скажет, потому что необходимо учитывать множество факторов, начиная от глубины заложения, и заканчивая весом и размером самой постройки. Но, как показывает практика, выгода начинается от 20-40%, по сравнению со столбчатым и мелкозаглубленным ленточным фундаментом, а если сравнивать его с заглубленным ленточным или монолитной плитой, то здесь цена уже может отличаться в несколько раз, а в наше время — это огромный плюс.

2.

Легкость и удобство монтажа

Монтаж свайно-винтового фундамента настолько прост, что его можно осуществить своими руками, без применения спецтехники и дорогостоящих инструментов, прибегнув лишь к помощи друзей или родственников.

Как правило, достаточно 3 человек, чтобы без проблем осуществить монтаж.

3. Очень быстрый монтаж винтовых свай

Значительный плюс винтовых свай, потому что в большинстве случаев, монтаж фундамента осуществляется за 1-2 дня. В то время, как другие типы фундамента, включающие в себя такие этапы, как копку, армирование, устройство опалубки и заливку бетона, займет гораздо больше времени, сил и средств.

Но стоит помнить, что время монтажа полностью зависит от профессионализма работников, грунта и глубины заложения винтовых свай.

4. Уклон на участке — не помеха для свайно-винтового фундамента

Каким бы ни был уклон на Вашем участке, он не будет проблемой для монтажа свайно-винтового фундамента. Большая разница в высоте (5-8 метров), может стать практически не преодолимой преградой для железобетонных типов фундамента, а свайно-винтовой – с этой задачей справиться.

Тут стоит отметить, что другой тип фундамента, например ленточный, с этой задачей тоже может справиться, но это обойдеться Вам в несколько раз дороже.

5. Чистый участок после заложения фундамента

В процессе заложения фундамента, на участке не будет лишних отходов и грязи, таких как выкопанный грунт, пролитый бетон, следы от техники на газоне и т.д. Хоть и не такой значительный, но все же плюс. 

Закладывая фундамент на винтовых сваях, Вам не придется думать, куда деть лишний грунт, как очистить участок

6. Монтаж в любое время года

В отличие от бетонных и железобетонных фундаментов, устройство которых в зимний период предусматривает дополнительные затраты на прогрев бетона, противоморозные добавки и т.д., монтаж винтовых свай можно производить практически при любой температуре воздуха и без дополнительных затрат. Тем более, все знают, что строительство зимой гораздо дешевле.

7. Теплый пол в доме

Особенность этого фундамента такова, что между грунтом и полом дома присутствует приличная прослойка воздуха, а как известно, воздух – хороший теплоизолятор. Таким образом, если сравнивать полы по грунту, и полы «висящие в воздухе», то теплее будут вторые, при одинаковых затратах. А это уже значительный плюс в пользу винтовых свай.

8. Быстрая готовность

Если бетонные фундаменты предусматривают затвердевание в течение 28 суток, а также время для усадки, перед тем, как начнется монтаж стен, то свайно-винтовой фундамент, готов к расчетным нагрузкам сразу после монтажа.

9. Простота наращивания фундамента

В случае, когда Вам необходимо, по каким-либо причинам, после монтажа винтовых свай, немного изменить проект дома, планировку, или просто пристроить что-либо, нарастить свайно-винтовой фундамент не составит особого труда. Что не всегда возможно сделать без значительных затрат с другими видами фундаментов.

10. Несложный ремонт фундамента

От некачественных материалов, неправильного монтажа, да и вообще неквалифицированных специалистов – не застрахован никто. Так вот, если по какой-либо причине, винтовая свая лопнет, то ее легко будет заменить, даже если дом уже будет построен. А вот если лопнет ленточный или плитный фундамент, то ремонт обойдется Вам в очень большую сумму.

11. Не тянет влагу из грунта

Благодаря тому, что связь дома с грунтом осуществляется только через металлические сваи, влага, расположенная в земле, никаким образом не сможет проникнуть ни в стены, ни в пол Вашего дома.

Вот мы и рассмотрели все основные плюсы свайно-винтовых фундаментов. Как видно, их огромное количество, большинство из которых могут стать весомым аргументом в пользу винтовых свай при выборе фундамента под дом.

Не смотря на такое огромное количество положительных качеств, у свайно-винтового фундамента, впрочем, как и у любого другого, существует ряд недостатков, которые так же необходимо принимать во внимание, делая выбор основы для своего будущего дома.

Минусов у винтовых свай не так много, но все же они присутствуют. Давайте рассмотрим каждый из них отдельно.

1. Ограниченная область применения свайно-винтового фундамента

Свайно-винтовой фундамент, как таковой, подходит только для легких, в основном, деревянных конструкций, таких как, деревянные дома, каркасные, каркасно-щитовые и подобные им.

Учитывая низкую стоимость, винтовые сваи частенько пытаются использовать для тяжелых домов, таких как кирпичные, блочные и т.д. Но, стоит отметить, что даже если по всем произведенным расчетам, они должны выдержать нагрузку, все равно это «лотерея».

Прежде всего, это обусловлено тем, что сваи в грунте никак не связаны между собой, и усадка у каждой будет различна, что является основным минусом винтовых свай. Деревянные дома не подвержены трещинам и разрывам, и спокойно выдержат неравномерную усадку, что нельзя сказать о кирпичных и бетонных.

Естественно, можно использовать сваи большего диаметра, значительно усилив конструкцию в целом, но это уже дополнительные затраты, которые перекрывают основное достоинства свайно-винтового фундамента – дешевизну, и его применение уже не будет таким целесообразным.

2. Подходят не для всех типов грунтов

В скалистых местностях, использование свайно-винтового фундамента будет практически невозможно. Учитывая особенность монтажа, Вы не сможете заглубить сваю на необходимую глубину в таком грунте. А это, на мой взгляд, значительный минус такого фундамента.

Хотя, честно говоря, любые заглубленные фундаменты, на скалистых грунтах могут стать проблемой.

3. Трудности в устройстве подвальных помещений

Некоторые считают, что при использовании свайно-винтовых фундаментов, подвальные помещения сделать вообще невозможно, но это не так.

В принципе, подвал сделать можно, но он будет отдельно стоящей конструкцией. Другими словами, использовать фундамент, в качестве стен подвала – не получиться, что значительно удорожит конструкцию в целом.

4. Некачественные материалы в производстве свай

Производителей, которые экономят на материалах, при производстве своей продукции – предостаточно. А если учитывать то, что фундамент является опорой всего дома, то последствия плохого качества свай могут быть весьма печальные.

Некоторые – обрабатывают некачественными антикоррозийными материалами свои сваи, что приводит к ранней коррозии, и, что естественно, винтовая свая «сгнивает» раньше положенного ей срока службы.

Многие производители экономят на самом металле, либо используют некачественный, либо делают его более тонким, что может стать огромным минусом, так как такая свая может деформироваться еще в процессе монтажа.

Может быть это сложно назвать минусом винтовых свай, как таковых, но не учитывать это при выборе нельзя.

Как правило, рассматривая плюсы и минусы того или иного типа фундамента, мы хотим узнать, стоит ли его использовать для своего будущего строения, будь то дом, гараж или какая другая постройка.

Так вот Вам несколько советов, которые помогут сделать выбор в пользу свайно-винтового фундамента, а может быть и переубедить Вас его использовать:

1. В случае, когда на строительном участке грунт оставляет желать лучшего, а твердые породы расположены очень глубоко(6-8м), затраты на свайно-винтовой фундамент значительно увеличатся, потому что придется наращивать сваи. В этом случае попробуйте рассчитать другой тип фундамента, например, плитный с ребрами жесткости. Возможно, что он будет дешевле.
2. Винтовые сваи лучше покупать у проверенных производителей, помните — значительно сэкономив на сваях, Вы можете, так же значительно, потерять на качестве, что будет более плачевно.
3. При выборе размера и типа винтовых свай, стоит учесть, что нагрузка, которую они выдерживают, зависит не только от самих свай, но также напрямую от типа грунта, в котором будет расположено их основание.
4. Хоть металл влагу из грунта впитывать не может, но она все же очень пагубно на него действует, поэтому при выборе винтовых свай, обращайте особое внимание на качество антикоррозийного покрытия.
5. Частично изучить грунт, в который будет закладываться фундамент, можно попробовать самостоятельно, выкопав яму глубиной около 2 метров. Только не копайте в месте установки свай, потому что после того, как яма будет закопана, грунт в том месте будет насыпной, а закладывать основание сваи в насыпном грунте грозит значительными проблемами.
6. При изучении основных достоинств и недостатков свайно-винтовых фундаментов, нельзя судить и делать выбор по одному или нескольким критериям, необходимо досконально изучить все стороны данного вида и сравнить их с другими фундаментами, подходящими для Вашего строения.

Недостатки свайно-винтового фундамента | «Арт Строй Дизайн»

Фундаментов для дома существует множество. Какой бы вы не выбрали тип фундаментного основания для своего жилья, необходимо ознакомиться с преимуществами и недостатками каждого основания. Рассмотрим свайно-винтовой фундамент.

Основные нюансы выбора свайно-винтового фундамента

1. Сваи не должны иметь сварных швов, за исключением приваренных лопастей (проверить сварной шов, так как некачественная сварка приведет к отрыву лопасти при закручивании сваи) – все это залог прочности и долговечности;
2. Изготовлены должны быть из новой металлической трубы;
3. Необходимо проверить толщину стенки на соответствие установленным размерам (например, труба диаметром 108 мм. должна иметь толщину не менее 4 мм.), толщина также должна быть строго равномерной, без выбоин, раковин или сколов;
4. Проверить размеры лопастей и правильность их геометрической формы (должна быть правильная линия кривизны).

Основные недостатки свайно-винтового фундамента

Свайно-винтовая конструкция имеет ряд недостатков. Как правило, винтовые сваи выполняют металлическими (стальными, современные виды свай делают из нержавейки), поэтому изделия подвержены коррозии. Конструкция подвергает действию щелочных соединений грунтов и со временем разрушается. От качества данной обработки зависит долговечность сваи. Антикоррозионное покрытие производится после пескоструйной обработки, что выполняется только в условиях производства, самостоятельно это выполнить – невозможно. Затраты на антикоррозионную обработку удорожают общее строительство дома.

Максимальный срок службы винтовых свай на сегодня зафиксирован 80-100 лет. Важно приобрести сваи, выполненные из качественного материала, что позволит гарантировать долгую службу всей конструкции.

К недостаткам свайно-винтового фундамента можно отнести некачественный монтаж. Такие работы должны производить только квалифицированные специалисты. После ввинчивания свай, их заливают бетоном, приваривают оголовки свай и проводят антикоррозионную обработку. Также некоторые производители осуществляют химическое напыление специальными составами, что позволяет сохранить сваи от разрушения под действием биологической среды.

Прежде, чем выбрать тип фундамента должны быть обязательно проведены качественные инженерно-геологические изыскания. Заметьте, что ввинтить сваи можно не на всех типах грунта. Так применение винтовых свай не допускается на грунтах с многочисленными камнями или каменными прослойками, на грунтах с повышенным содержанием известняка или скалистых местностях. Однако современные способы монтажа фундамента с использованием спецтехники все-таки позволяют провести подобные работы. Недостаток – цена. Также стоит выделить, что на сегодня свайно-винтовой фундамент – оптимальный вариант для строительства дома на «сложных», например, просадочных грунтах.

Среди недостатков свайно-винтового фундамента можно выделить невозможность монтажа в непосредственной близости построенных объектов. Минимальное расстояние – полметра. Конечно, при таком фундаменте нельзя обустроить теплый подвал, так как затраты на утепление такой конструкции приравнивается к стоимости самого фундамента. При этом несущая способность свайного фундамента невысока, поэтому применяют такой вид основания в основном для гражданского малоэтажного строительства.

И помните!

Перед покупкой винтовых свай желательно проверить документы на продукцию, качество металла, не лишним будет и проверка производителя. Зная данные недостатки и правила выбора свай, вы обеспечите себе качественное приобретение фундамента.

Сравнение цен на различные виды свайных фундаментов

Полезная информация по свайно-винтовым фундаментам

• Свайно-винтовой фундамент своими руками
• Утепление свайно-винтового фундамента
• Обвязка свайно-винтового фундамента
• Проектирование и расчет свайно-винтового фундамента

Мир спиральных свай — Что не так с этим спиральным фундаментом?

Спиральные сваи и фундаменты представляют собой отличное решение некоторых проектных задач, но иногда представляют собой собственные проблемы. Эти проблемы заключаются в доступных размерах, установке подрядчика или строительного характера. В данной статье представлены актуальные проблемы, возникающие при использовании винтовых изделий в качестве фундаментов и подтяжек в различных приложениях. Предлагаемые здесь решения использовались для предотвращения или устранения этих проблем и недостатков в Северной Америке и во всем мире.

 Введение

Спиральные винтовые анкеры или фундаменты использовались на протяжении почти двух столетий известной истории. Скорее всего, какое-то грубое устройство с винтовыми пластинами использовалось для крепления животных и палаток, поскольку кочевники бродят по разным континентам. Хотя это и не новая технология, более поздние расширения новых применений спирального фундамента привнесли новые проблемы и недостатки. Недостатки и проблемы можно разделить на несколько основных проблемных областей: во-первых, доступность фундаментного устройства; во-вторых, надлежащие средства (оборудование и персонал) для установки фундаментов; в-третьих, строительство или установка винтового фундамента и, наконец, невыполнение фундаментом своей предполагаемой функции.

Вопрос «наличия» выходит за рамки этой статьи и часто сводится на нет наличием надежного поставщика. Остальные три недостатка или проблемы будут рассмотрены в этой презентации. Хотя эти решения основаны на опыте авторов в использовании спиральных фундаментов внутри страны и во всем мире, это не исчерпывающий перечень их совокупного 70-летнего опыта или единственно возможные решения Мы надеемся, что этот список положит начало диалогу внутри практики, который покажет, что винтовые продукты удобны для пользователя. и развенчайте или демистифицируйте этот очень полезный тип фундамента для большего блага всех практиков. Обмен знаниями расширит использование спирального фундамента, и мы все выиграем.0003

Мы выиграли тендер!

Это отличные новости, все необходимые документы поданы, мобилизация велика; что теперь? Конечно, ваш сметчик продумал процесс и поставил оценку проекту, но готова ли ваша команда? Правильная подготовка – залог успешного заключения контракта. Надлежащие инструменты, персонал, обученный безопасным методам установки и испытания винтовых фундаментов, и соответствующая подготовка являются обязательными условиями для того, чтобы быть прибыльным подрядчиком. В этом отношении может оказаться полезным контрольный список в приложении. Специалисты по проектированию также должны знать, что должен сделать подрядчик для подготовки, чтобы лучше реагировать на ситуации и проблемы на местах.

Здесь приведен краткий обзор процесса подготовки. Хотя это и не является обширным, это необходимые минимальные шаги, которые необходимо предпринять для подготовки к исполнению контракта. Следующие офисные процедуры предполагают, что все контрактные документы, включая геотехнический отчет, были прочитаны и поняты.

A. Мобильное оборудование. Имеют ли транспортное средство необходимые размеры для доступа к площадке, включая физический размер, давление на грунт, высоту над головой, радиус действия и устойчивость на площадке? Приводная головка или редуктор с гидравлическим приводом должны иметь крутящий момент как минимум на 50 % больше, чем механический предел устанавливаемого продукта, и должен иметь точный метод определения установочного крутящего момента.

B. Персонал. Численность бригады зависит от типа работы, которую они должны выполнять. Для типичного проекта фундамента достаточно бригады из трех человек. Сюда входят ведущий или бригадир, оператор и земляной. Все должны быть обучены технике безопасности и правильным процедурам установки. Кроме того, мастер несет ответственность за ведение надлежащих записей об установке и должен быть в состоянии сообщить о любых возникающих полевых проблемах в штаб-квартиру для оперативного решения.

C. Знайте почву. Каков ваш местный опыт изучения этого профиля почвы или какова региональная или местная геология. По крайней мере, просмотрите скважины относительно того, откуда экипаж планирует стартовать. Часто бывает разумно начинать рядом с отверстием, чтобы можно было проверить, соответствует ли «ожидаемая производительность» фактической производительности. Это позволит заблаговременно предупредить о потенциальных проблемах, таких как неправильная оценка глубины и других проблемах при установке. (При отсутствии бурения отправьте вниз тестовый зонд с одинарной спиралью, зонд со спиралью большого диаметра лучше подходит для определения местоположения слоев грунта и записывает глубину и крутящий момент на каждом футе проникновения ниже первых пяти футов). Это может дать некоторые рекомендации по выбору окончательной конфигурации винтового фундамента.

Процесс мобилизации завершен и начинается производство или установка. Если надлежащая подготовка была завершена, процесс запуска должен иметь довольно короткую кривую обучения, и хорошая производительность будет быстро установлена. Производство идет хорошо.

Установка винтовых фундаментов продвигается успешно, пока не возникнет проблема. Проблема может быть связана с продуктом, установкой или производительностью, как указано выше во введении. Каждый будет рассматриваться отдельно ниже. Этими категориями или функциями являются продукт, установка и производительность, при этом большинство полевых проблем возникает в функции установки. Тем не менее, каждый аспект применения винтовых фундаментов требует рассмотрения.

1. Проблемы с продуктом. На этапе строительства винтового фундамента применяются нагрузки, которые продукту труднее всего выдерживать. Требуемый крутящий момент при установке может приближаться к их опубликованным пределам, чтобы установить винтовую опорную плиту в требуемый подшипниковый слой. Правильное выравнивание, чтобы не допустить изгиба вала, имеет важное значение. Совокупность нагрузок, изгибающих и скручивающих, может привести к преждевременному выходу вала из строя. Это также может привести к преждевременному выходу муфты из строя. Избыточное прижимное давление и несоосность (приводная головка не соосна с анкерным валом) могут привести к преждевременному выходу из строя из-за более высоких комбинированных напряжений. Очевидным ответом на этот вопрос является выравнивание приводного двигателя соосно с валом и прикладывание достаточного прижимного усилия, чтобы следовать за верхним концом винтового основания. Использование анкера трубчатого вала также уменьшит этот потенциальный отказ.

Удары о валуны и булыжники могут привести к складыванию передней кромки спирали, что приведет к значительному снижению скорости проникновения, крутящего момента при установке и мощности. Различные производители могут предложить более толстые и прочные спирали для каменистого грунта, использование более толстых и/или более прочных спиралей поможет предотвратить эту проблему. При необходимости переднюю кромку можно выпрямить механически или загнутую вверх часть спирали можно удалить с помощью абразивной пилы. Если используется горелка, держите разрез на расстоянии ½ дюйма от сварного шва.

Крепеж может сломаться под нагрузкой. Производители поставляют надлежащий класс болтов для своей продукции. Если вам требуется больше болтов из-за того, что некоторые из них были утеряны, приобретите их у производителя или обязательно используйте класс, требуемый в их спецификации. Болт более высокого класса на самом деле может быть более хрупким, чем болт OEM.

Хотя вращение вала в приводном инструменте является проблемой инструмента, она будет обсуждаться ниже. Тем не менее, предварительно эта тема кратко упоминается здесь, поскольку инструменты являются частью приобретенных «Продуктов». Всегда используйте приводной инструмент надлежащего размера, в хорошем состоянии, и прикрепляйте анкерный вал к приводному инструменту, чтобы он не выскользнул и не стал опасным для землекопа. Приводные инструменты или гнезда, которые настолько закруглены и изношены, что анкерный вал неплотно входит в них, представляют опасность.

Вал выходит из строя преждевременно. Производители оценивают прочность вала на основе чистого кручения, примененного в лабораторных условиях. Номинальные параметры, вероятно, хороши для типичной установки, но если возникает изгиб из-за расположения или досягаемости установочной машины, может возникнуть отказ из-за комбинированных нагрузок. Поверхность излома может быть правильно идентифицирована по спиральной форме излома, так как чисто крутильный излом пластичного материала представляет собой гладкий излом, перпендикулярный оси вала.

 2. Вопросы установки. Упор создается за счет действия спирального винтового основания, ввинчивающегося в землю. Устанавливаемое оборудование не может удержать его, и оборудование было повреждено, если не было применено надлежащее прижимное усилие или последующее движение. С другой стороны, с помощью устанавливаемого оборудования может быть создано «давление на прижим» за счет осторожного приложения сжимающей нагрузки к верхней части удлинителя. Оба помогают фундаменту проникнуть в землю. Следует также отметить, что забивание спиралей мусором или геотканями может снизить скорость проникновения и крутящий момент из-за «аварийного» действия свинцовой секции.

Спиральный фундамент обычно устанавливается с правым поворотным движением (за исключением левого поворотного момента для подводных установок), обычно создаваемым коробкой передач с гидравлическим приводом или «приводным двигателем», и требует постоянного крутящего усилия порядка тысяч футов фунтов. Существует около дюжины производителей приводных двигателей большой мощности. Некоторые из них представляют собой гидравлические поршневые насосы с прямым приводом, но большинство из них представляет собой гидравлический мотор-редуктор большой мощности, приводящий в движение мощный редуктор. Не имеет большого значения, кто производит приводной двигатель, если известно максимальное гидравлическое давление, поэтому уплотнения на коробке передач не выдуваются, что обычно происходит после того, как уплотнения приводного двигателя выдуваются из-за избыточного давления в приводе. мотор. Знайте максимальное давление двигателя, на которое рассчитан. Чрезмерное противодавление (которое на экскаваторах-погрузчиках может быть рассчитано на 600-800 фунтов на квадратный дюйм), которое может возникать в возвратной линии и фильтре, является наиболее распространенной причиной выхода из строя уплотнений в гидродвигателе. Одна из профилактических мер, которую может предпринять механик, — вентилировать корпус двигателя. Уплотнения двигателя можно отремонтировать; профилактика проще, просто проветрите корпус. В приложении показана схема слива корпуса приводного двигателя. Также рекомендуется отрегулировать предохранительный клапан на двигателе таким образом, чтобы максимальное давление не превышало предельную мощность двигателя экскаватора или бурильной колонны.

Рис. Дренаж корпуса с обратным клапаном на 10 фунтов на квадратный дюйм в линии предотвратил бы этот сбой, если бы он был установлен в этом отверстии. Работа приводного двигателя под водой также может вызвать давление в противоположном направлении (т. е. противодавление в обратной линии). Тем не менее, они были успешно развернуты на глубине до 285 футов без сбоев.

 Проблемы с инструментами. Хотя эта тема уже кратко обсуждалась выше, ее стоит обсудить еще раз. Следует использовать рекомендованный приводной инструмент, поставляемый производителем, и следовать их инструкциям по технике безопасности, включая замену изношенного оборудования. Эти процедуры безопасности должны быть частью еженедельного совещания по безопасности. Изношенный и неподходящий инструмент может привести к низкой производительности и, возможно, опасной рабочей ситуации. Модификации инструментов производителя аннулируют гарантию и переносят всю ответственность на вашу компанию. Авторам известно о серьезных травмах и одной смерти в результате использования неподходящих инструментов в полевых условиях. Все вращающееся оборудование сопряжено с присущими ему опасностями и может быть очень неумолимым, если допустить небрежность.

 Приводной двигатель или «рабочая головка» обсуждались выше. Индикатор крутящего момента является вспомогательным по отношению к экскаваторной головке и должен находиться в колонне приводного инструмента, если он механический, или должен измерять гидравлический уклон на двигателе, если он гидравлический. Поскольку многие установщики слепо принимают взаимосвязь между крутящим моментом и грузоподъемностью, им необходимо иметь достоверно точный индикатор крутящего момента. Гидравлические индикаторы крутящего момента обычно используют манометр Бурдона для индикации давления. Такие манометры могут быть перегружены и повреждены, что потребует их замены. Гидравлические индикаторы следует время от времени перекалибровывать, так как возможно повреждение спирального изделия из-за ненадежного индикатора крутящего момента, используемого в качестве критерия привода.

 Кроме того, индикаторы крутящего момента должны постоянно отслеживать крутящий момент. Отрывные механические системы или системы сброса давления не рекомендуются, если не поддерживается постоянная скорость и прижимное давление, потому что увеличение любого из этих аспектов может вызвать преждевременное отрыв или указание на установочный крутящий момент.

 При использовании крутящего момента как средства прогнозирования грузоподъемности важно устанавливать анкер со скоростью (об/мин), рекомендованной производителем. Чрезмерная скорость вращения может привести к нереально высокому крутящему моменту.

 Когда индикатор крутящего момента перестает работать или индикатор крутящего момента отсутствует, некоторые подрядчики будут полагаться на давление в системе или крутку стального вала для установки винтовых анкеров. (Давление в системе не является хорошим показателем крутящего момента при установке и здесь не рассматривается). Скручивание вала было практикой за годы, предшествовавшие появлению механического индикатора крутящего момента. Однако это может привести к избыточной грузоподъемности якоря (обычно означает дополнительную глубину и дополнительные расходы), неожиданному выходу из строя вала и предполагаемой ненадежной грузоподъемности. Если индикатор крутящего момента не используется, было бы разумно проверить достаточное количество анкеров, скажем, 20-30% от общего числа в случае анкеров на растяжение, которые легко и быстро проверить и, как правило, имеют более низкий коэффициент указана безопасность; или 2-3% от общего количества в случае свай сжатия. Помните, что установка критериев крутящего момента зависит от конкретного места.

 Не очень распространенная ситуация может возникнуть в случае натяжных анкеров, таких как стяжки для волноломов и распорки для глубоких выемок грунта, где угол установки стяжки довольно плоский. Это может привести к тому, что ведущая спираль ударится о твердый подповерхностный слой, а затем продолжит двигаться вдоль границы раздела слоев, никогда не увеличивая крутящий момент, как можно было бы ожидать. Иногда это видно на лицевой стороне стены, поскольку внешний конец анкера пытается опуститься ниже по стене. Извлеките заднюю стяжку и увеличьте длину жала (контрольная точка) или увеличьте угол и переустановите заднюю стяжку в новом месте.

 Спиральный фундамент может быть установлен в неправильном месте или его необходимо переместить из-за препятствия: какие возможные перемещения можно сделать? Очевидно, что это может зависеть от требований к нагрузке, но что касается спирального фундамента, его следует отодвинуть достаточно далеко, чтобы спиральный вывод не пытался «дрейфовать» в прежнее место во время повторной установки. Обычно для этого требуется перемещение на 3 фута или более или изменение угла, если это допустимо, на 15 градусов или более.

 Иногда винтовой фундамент перестает входить в грунт с нормальной скоростью или полностью «раскручивается», т.е. разворачивается без продвижения вперед. Это может быть связано с несколькими причинами; во-первых, фундаментный вал, имеющий сплошное квадратное поперечное сечение, остановился, потому что передний конец натолкнулся на слой настолько твердый, что нижняя спираль не может развить достаточную тягу, чтобы вдавить наконечник в слой. В этом случае снимите фундамент и укоротите направляющую точку, измените/заточите спирали, а затем переустановите, используя максимальное прижимное усилие, которое может быть приложено к валу на той глубине, на которой фундамент застрял ранее. Следует проявлять осторожность, чтобы не вызвать искривление вала.

 Если вал фундамента имеет круглое поперечное сечение, может быть две причины чрезмерного крутящего момента: во-первых, неадекватная тяга, как упоминалось выше, и, во-вторых, потому, что вал «использует» такой большой крутящий момент на поверхностное трение, что возникло тяговое усилие. ведущие спирали не могут преодолеть поверхностное трение. В последнем случае эту проблему может решить сильное прижимное усилие при установке машины. Добавление спиралей вдоль стержня или уменьшение диаметра стержня поводка и некоторых удлинителей также эффективно. Для справки: авторы установили, что средняя максимальная длина шахтного фундамента диаметром 8 дюймов без промежуточных спиралей составляет порядка 40 футов в мягких и средних грунтах. Это связано с тем, что тяга свинцовой секции преодолевается трением по валу. В очень мягких грунтах и ​​торфяных отложениях средняя длина может быть значительно больше

 Несоблюдение предписанного крутящего момента при установке на заданную глубину вызовет панику в некоторых лагерях. Если у вас есть веские основания полагать, что спирали находятся в предписанных несущих слоях, проверьте фундамент, прежде чем забивать фундамент намного глубже. Быстрый тест на натяжение даст некоторое представление о емкости, и его легко выполнить. Напомним, что крутящий момент зависит от конкретного объекта, и слепое использование значения по умолчанию обычно дает консервативную мощность, но, возможно, слишком консервативное значение, достижение которого требует затрат.

Гранулированный материал, где уровень грунтовых вод колеблется, например, в зонах приливов или поднимется в будущем в результате каких-либо естественных или искусственных изменений местности, повлияет на предельную мощность спирального фундамента. Грузоподъемность опорной плиты (пластин) в песке напрямую зависит от эффективного давления вскрышных пород. Поднимающийся уровень грунтовых вод уменьшит пропускную способность пластины, поскольку плавучесть воды снижает давление вскрыши. В этом случае исходные расчеты должны учитывать потенциальное долгосрочное влияние уровня грунтовых вод и снижение пропускной способности.

 Песок ниже уровня грунтовых вод и ниже уровня моря может привести к увеличению требуемого крутящего момента при установке. Винтовые фундаменты могут «пророчить», т. е. превратиться, не продвигаясь на нормальное расстояние, в рыхлый насыщенный песок, что в некоторых случаях приводит к его уплотнению и фактически увеличивает его пропускную способность выше, чем указано с использованием значений отношения крутящего момента к грузоподъемности по умолчанию. Это аномалия и может быть обнаружена полномасштабным тестированием. Снова; отношение крутящего момента к мощности зависит от места установки.

 При установке винтового фундамента в профиль грунта, который имеет слои от очень мягких до мягких у поверхности, под нагрузкой может возникнуть коробление. Этого можно избежать, снизив осевую нагрузку до 10 тысяч фунтов, или продев вал через мягкий слой, или используя так называемую микросваю Helical Pulldown®. Это запатентованный метод, лицензированный Chance исключительно по лицензии. Тем не менее, трубная втулка может быть опущена вокруг вала через мягкие слои, тем самым усиливая тонкий вал. Другим подходом является композитная спиральная трубная свая ® (CHPP ®), которая включает в себя трубчатые секции труб (обычно наружный диаметр 8,625 дюйма, но может быть и больше). Нижняя секция ТЭЦ соединяется непосредственно со стандартным квадратным валом или спиралевидными секциями HS. Отрезки труб конфигурируются таким образом, что их внутренняя часть остается открытой для бетона и, при необходимости, арматуры. При необходимости спирали также могут быть приварены к секциям труб. Как и в случае с микросваями Helical Pulldown®, этот метод запатентован.

 Влияние размера и угловатости зерен в несвязных грунтах заключается в увеличении емкости с увеличением размера и угловатости зерен. Поскольку эта информация об угловатости редко предоставляется проектировщику, он может получить неожиданный звонок с места. Одним из возможных решений является проведение бригадой «быстрого» испытания на растяжение и принятие соответствующих мер в соответствии с результатами испытаний. Как правило, испытания на растяжение доказывают, что более высокие крутящие моменты на самом деле обеспечивают большую грузоподъемность винтовых фундаментов. Если спирали имеют неглубокое погружение в плотный слой, при испытании на растяжение якорь может не пройти, но при сжатии он будет работать хорошо. Дело в том, что если спиральное основание выполнено из соответствующего несущего материала, независимо от крутящего момента, его испытания на растяжение или сжатие могут подтвердить, что основание является хорошим.

 Установка винтовых свай через лед для таких конструкций, как утилизоры и фундаменты в вечной мерзлоте, также представляет собой проблему. В некоторых деревнях коренных американцев на Аляске бытовая вода и канализация проходят внутри изолированных утилидоров, возвышающихся над поверхностью земли. Их часто строят зимой через толстые слои мерзлого грунта и льда. Предварительное сверление отверстия ледяным сверлом диаметром больше диаметра вала и/или нарезка пилотного наконечника и заточка спиралей значительно повысили скорость установки.

 Вечная мерзлота не везде одинакова; теплая мелкозернистая и холодная крупнозернистая вечная мерзлота ведут себя по-разному. Результаты испытаний в июне 1985 года показали, что установка винтовых анкеров в вечной мерзлоте некоторых типов (например, в Прудо-Бей, Аляска) может быть чрезвычайно сложной, если не невозможной.

 3. Проблемы с производительностью

Тонкий стержень фундамента может изгибаться под нагрузкой, на что указывает внезапное снижение несущей способности и/или постоянная скорость деформации при постоянном приложенном напряжении, что может происходить в мягких или рыхлых грунтах. Опыт авторов показывает, что это может произойти в мягком или рыхлом грунте при использовании фундамента с дюймовым и полуквадратным валом от двадцати до двадцати пяти тысяч фунтов. (Несмотря на то, что доступны меньшие валы, не рекомендуется использовать их для сжатия). Если это произойдет, несколько решений приведены выше. Использование фундаментов из трубчатых валов рекомендуется, если ни одно из предложенных выше решений недоступно.

При проведении глубоких земляных работ рядом с существующим зданием существующий фундамент укрепляется. Основа должна поддерживаться; который является первым принципом поддержки, отстаиваемым Уайтом [i], для предотвращения катастрофического отказа существующей структуры. Дизайн подхватов и стены выходит за рамки этой статьи и упоминается здесь в качестве предупредительного примечания. Наймите инженера-строителя, имеющего опыт работы в этой области, чтобы спроектировать подходящие удерживающие стяжки и стены.

Коррозия является темой, по которой некоторые поставщики и консультанты превозносятся. Опыт авторов показывает, что винтовые фундаменты, установленные в ненарушенном грунте, обычно не вызывают особого беспокойства. Работа, проделанная Романовым[ii], показывает, что это так. Общая рекомендация, которая часто используется во всех структурах, кроме институциональных, заключается в том, что удельное сопротивление превышает 1000 Ом·см. и рН между 4,5 и 9, фундаменты должны иметь срок службы более 70 лет. Целесообразно залить раствором внутреннюю часть трубчатых валов, если они находятся в агрессивной среде. Тема коррозии рассматривается консервативно в литературе некоторых производителей, как указано ранее.

Если спиральный фундамент не проходит проверку фундамента, установите его глубже и повторите проверку. В случае демонтажа фундамента и его замены фундаментом большего размера рекомендуется переместить место установки, так как новый фундамент может не проникнуть достаточно глубоко за первоначальную испытательную глубину, чтобы провести законное испытание. Если принято решение об использовании испытанного фундамента, уменьшите номинальную нагрузку фундамента до половины нагрузки, при которой критерии деформации были соблюдены.

Характеристики винтовых фундаментов при сейсмических событиях, как сообщается, очень хорошие, часто превосходящие характеристики соседних обычных фундаментов. Это сложная проблема для количественной оценки, и здесь она рассматривается как анекдотическая. Они использовались в строительных работах более 20 лет в сейсмоопасных районах и испытали землетрясения силой более 7 баллов с хорошими характеристиками. К таким конструкциям относятся подпорные стены, коммерческие, правительственные и жилые здания. Отказов конструкций, опирающихся на спиральные фундаменты, из-за сейсмических событий не зарегистрировано.

 Стоимость может стать непомерно высокой, если условия на площадке недостаточно известны и требуются фундаменты большой мощности. Необходимо оценить общую стоимость, включая время, материалы, разрушение площадки и деньги, сэкономленные за счет возможного сокращения времени строительства. Часто сообщалось, что экономия, полученная за счет отсутствия потери продуктивного времени на объекте, где выполнялась работа, более чем оправдывает использование винтовых свай. Наверное, каждый строитель винтовых фундаментов может рассказать вам историю именно об этой ситуации.

Долгосрочная работа в глине — часто задаваемый вопрос. Это обоснованное беспокойство, так как может произойти размягчение деформации, особенно при натяжении. Деформационное размягчение может происходить, когда растягивающий анкер в течение длительного времени нагружается на предельной нагрузке или близкой к ней, потому что растягивающая нагрузка вызывает отрицательное поровое давление рядом со спиральной пластиной. Это отрицательное поровое давление удовлетворяется или преодолевается поровой водой, стекающей к участку спирали. Со временем вода может вызвать размягчение соседнего грунта, позволяя грунту обтекать винтовую пластину в режиме «глубокого локального сдвига». Насколько известно авторам, деформационное размягчение, происходящее в нормально или слегка переуплотненных мелкозернистых грунтах (OCR = 3–4), не наблюдалось. Незарегистрированные испытания[iii], проведенные A.B. Chance Company фактически продемонстрировала небольшое увеличение долгосрочной предельной мощности по сравнению с предельной мощностью, определенной методом «быстрого тестирования» в слегка переуплотненном грунте. Однако испытание, проведенное компанией Northern States Power[iv], выявило примерно десятипроцентное снижение мощности натяжных анкеров, которые длительное время находились под нагрузкой на угловой конструкции линии электропередачи сверхвысокого напряжения.

Установка ниже поверхности воды может увеличить требуемый крутящий момент при установке в случае крупнозернистого, угловатого песка. Требуемый крутящий момент при установке может быть настолько большим, что спиральный фундаментный вал может выйти за пределы своего механического предела, что приведет к поломке вала. Уменьшение размера спиралей или увеличение размера вала, а следовательно, и его прочности, являются двумя приемлемыми методами. Предварительное бурение твердой почвы, как правило, нежелательно, так как при слишком глубоком бурении производительность снижается.

Заключение

Спиральный фундамент, используемый на растяжение и/или сжатие, используется уже много лет. В прошлом он был предметом любопытства и исследований, но только недавно получил широкое распространение на строительном рынке. Авторы считают, что это связано с двумя факторами; во-первых, академический мир не принял эту концепцию в той степени, в которой она признается в учебниках и рассматривается на уровне бакалавриата, а во-вторых, практикующие специалисты считают ее слишком «сложной» для решения случайных полевых задач, и им приходится полагаться на подрядчика для решения любой проблемы поля. Применений бесчисленное множество, и подходы здравого смысла к решению большинства трудностей легко достигаются. Спиральная основа никуда не денется, и специалистам-практикам и конструкторам надлежит изучить возможности использования винтовых изделий, потому что применение винтовой основы для сжатия и растяжения расширяется с каждым днем.

[i] White, Lazarus-Underpinning, Columbia Press, NY, NY, 1906

[ii] Коррозия стальных свай в почве, Национальное бюро стандартов, монография № 58, 1962

[iii] Случайные испытания (Bobbitt , 1974 г. ) только для внутреннего пользования

[iv] Частные беседы между Боббиттом и Эрлом Вайснером — инженером по передаче NSP, 1993 г.

Какие проблемы с опорой на спиральные опоры (4 возможных ограничения)

Вы читаете эту статью потому что твой специалист по ремонту фундамента предложил винтовые сваи для борьбы с осадкой фундамента вашего дома или пучение . Или вы проводите собственное исследование и хотите узнать о плюсах и минусах винтовых свай, прежде чем обращаться к подрядчику по ремонту фундамента.

  Короче говоря – вы хотите быть образованным потребителем . Сейчас как никогда важно ознакомиться с материалами, процессами и плюсами и минусами фундаментного ремонта фундамента.

Dalinghaus Construction предлагает четкую и беспристрастную энциклопедию базовых знаний. Мы никогда не соглашаемся, и вы не должны.

Ознакомьтесь с нашими статьями: Что такое винтовые сваи ,  5 шагов установки винтовых свай , и Сколько стоит установка винтовых свай .

В то время как винтовые сваи часто используются при ремонте фундаментов, пике ремонта фундаментов, они имеют определенные сложности/ограничения – каждая серебряная подкладка имеет облако .

В этой статье мы рассмотрим:

1. Винтовые сваи требуют достаточно места для установки
2. Винтовые сваи несъемные
3. Спиральные сваи дороже, чем толкающие сваи
4. Спиральные сваи плохо справляются с плотным/каменистым грунтом

 Итак, давайте начнем.

1. Спиральные сваи требуют достаточно места для установки

 Винтовые сваи отлично справляются со своей задачей по стабилизации фундаментов и подпорных стен , но для их установки требуется много места. Спиральные опоры трудно установить в ограниченном пространстве, например, на боковых дворах или в местах, ограниченных заборами.

Кроме того, время от времени мы устанавливаем винтовые опоры в интерьере дома — пространство здесь, безусловно, имеет серьезное значение.

 Спиральные сваи требуют достаточно места из-за процесса их установки . Спиральные сваи привинчиваются к подходящему, несущему нагрузку грунту за счет экстремального крутящего момента с помощью гидравлического моментного двигателя.

  7-9 футов требуется для торсионной штанги, которая соединяется с гидравлическим моментным двигателем.

Моментные стержни используются для стабилизации двигателя. Тормозной стержень предотвращает вращение двигателя, используя круговую силу для завинчивания винтовых свай.

 Эти гидравлические моментные двигатели — большие и плохие части оборудования. Они большие, всегда требуют 2 человека, чтобы бежать. Тормозные планки удерживаются на месте в процессе установки. С другой стороны, толкающие пирсы требуют только один человек на место причала .

 Итак, если ваш двор представляет собой узкое замкнутое пространство, это может сделать процесс спиральной опоры несколько сложным.

2. Спиральные сваи являются постоянными

 После установки винтовые сваи становятся постоянными. Теперь вы, вероятно, думаете, что постоянство звучит не так уж плохо. На самом деле, это одно из основных преимуществ винтовых свай, и мы настаиваем на этом в нашей пожизненной гарантии на стальные сваи .

 Однако, когда это становится сложным, с новые пристройки к дому . Винтовые опоры, например, нельзя вывинтить из земли и переместить для поддержки гаража на две машины.

  Новые дополнения требуют новых пирсов, простых и понятных.

3. Спиральные сваи дороже, чем толкающие

Спиральные сваи стоят дороже, чем толкающие. Почему? Поскольку они представляют собой специализированное оборудование, спирали позволяют опорам фиксироваться в соответствующем несущем грунте .

 Наоборот, толкающие опоры просто поддерживают конструкцию, которую они поддерживают, а не фиксируются на месте. Это похоже на сравнение гвоздей с шурупами. Толкающие сваи полагаются на трение о кожу для создания своей грузоподъемности.

 Кроме того, для установки винтовых свай требуется больше рабочей силы и времени . Это напрямую выливается в оплату дополнительной работы и увеличение сроков.

 Итак, из-за особого характера винтовых свай и того факта, что для их установки требуется больше рабочей силы и времени, они стоят дороже.

 В настоящее время пирсы Push в Южной Калифорнии и Аризоне стоят в среднем от 2100 до 2500 долларов за пирс. Толкающие пирсы стоят в среднем от 2500 до 3000 долларов в Южной Калифорнии и Аризоне .

4. Спиральные сваи плохо справляются с плотным/каменистым грунтом  

Спиральные сваи плохо справляются с плотными или каменистыми слоями почвы. И наоборот, толкающие сваи могут легко проникать в этот тип почвы. Легче врезаться прямо в каменистую почву, чем с крутящим моментом спускаться вниз.

В ситуациях, когда мы натыкаемся на слои каменистой почвы, мы часто пытаемся переключиться на винтовые опоры с более мелкими спиралями. Эти меньшие спирали имеют меньшее трение и иногда позволяют нам «прокрасться».

Мы проводим тест динамического проникновения конуса (DCP). Если мы получаем количество ударов 30-40, это считается стопорным слоем для винтовых свай. Итак, прерываем миссию и сразу переключаемся на толкающие пирсы.

Обязательно прочтите также нашу статью: Какие проблемы возникают при подпирании толкающими сваями (4 возможных ограничения) .

Выберите Dalinghaus для своих потребностей в фундаменте

В заключение следует отметить, что винтовые сваи не всегда подходят и имеют свои уникальные сложности и ограничения.