Почти все характеристики винтовых свай (как их структурные, так и геометрические параметры) определяются индивидуально, основываясь на комплексе данных, в первую очередь на основе информации о состоянии грунта на участке строительства. Если рассматривать фразу «винтовые сваи размеры», то их параметры определяются в соответствии с конкретными условиями.
| Параметр | Основание для назначения |
| Марка стали | На основании требований к жесткости и прочности, а также исходя из грунтовых условий, в том числе данных о коррозионной агрессивности грунтов, и условий эксплуатации (подробнее «На что влияет марка стали?»). |
| Толщина стенки ствола сваи, мм | На основании данных о коррозионной агрессивности грунтов и в соответствии с требованиями к жесткости и прочности (подробнее «Расчет толщины стенки ствола»). |
| Диаметр ствола сваи, мм | На основании данных о коррозионной агрессивности грунтов и в соответствии с требованиями к жесткости, прочности и устойчивости (подробнее «Коррозия: причины и способы защиты»). |
| Длина сваи, мм | Исходя из показателей расчетной глубины промерзания и несущей способности грунтов (подробнее «Как подобрать длину свай для фундамента?»). |
| Диаметр лопасти, мм, количество лопастей | На основании данных о нагрузках от строения (в соответствии с требованиями к устойчивости) и о несущей способности грунтов (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»). |
| Конфигурация лопасти | На основании данных о физико-механических свойствах грунтов: пористость, степень насыщения водой, консистенция, гранулометрический состав и т.д. (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»). |
Чтобы получить данные, достаточные для разработки проекта фундамента, совсем не обязательно заказывать дорогие инженерно-геологические изыскания. Можно воспользоваться комплексом, включающим процедуры, разработанные специалистами компании «ГлавФундамент» для объектов малоэтажного строительства:
- геотехнические исследования (динамическое зондирование грунтов (методика разработана на основании ГОСТ 19912-2012), геолого-литологические исследования);
- измерения коррозионной агрессивности грунтов.
Подробнее о процедурах в статье «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов».
1. Количество лопастей
В работе однолопастных конструкций не учитывается трение по боковой поверхности ствола, а сваи малых длин и диаметров вовсе требуют обязательного применения элемента сопротивления боковым нагрузкам (ЭСБН) или бетонирования основания колонны, так как крайне неустойчивы к горизонтальным нагрузкам.
Многолопастные модификации благодаря особенностям конструкции обеспечивают совместную работу сваи и околосвайного грунта, что позволяет им одинаково хорошо воспринимать вдавливающие и выдергивающие нагрузки. Подходят для установки в любые, даже слабые, грунты. При передаче критических нагрузок не «уходят в срыв».
Конструктивные параметры многолопастных свай (диаметр лопастей, их шаг и соотношение) – величины, которые находятся в сложной зависимости от характеристик грунтовой среды и характера нагрузок от сооружения. Если ввести дополнительную без предварительных расчетов, многолопастная модификация может работать на горизонтальную нагрузку даже хуже, чем однолопастная дезаксиальная (подробнее «Особенности расчета многолопастных свай»).
Увеличение количество лопастей позволяет использовать для ствола трубу меньшего диаметра, но с большей толщиной стенки (для соблюдения требований к жесткости и прочности).
2. Ширина лопасти(-ей)
Может превосходить диаметр ствола:
- менее чем в полтора раза (узколопастные модификации);
- в полтора раза и более (широколопастные модификации).
Использование свай с разной шириной лопасти позволяет решить разные задачи:
- осуществить погружение в особо плотные сезоннопромерзающие или многолетнемерзлые (вечномерзлые) грунты с минимальным риском деформации лопасти;
- обеспечить способность к восприятию нагрузок в дисперсных грунтах, в том числе характеризующихся низкой несущей способностью, благодаря достаточной площади опирания.
3. Вид и конфигурация лопасти(-ей)
В зависимости от вида лопастей сваи подразделяются:
- Свая винтовая лопастная (CBЛ) – винтовая свая, имеющая одну или несколько лопастей и ствол со значительно меньшей по сравнению с лопастью (лопастями) площадью поперечного сечения; лопасти могут быть размещены на наконечнике и по длине ствола.
- Свая винтовая спиральная (СВС) – винтовая свая, состоящая из конусного или открытого наконечника и ствола с приваренной многовитковой спиралью (спиралями).
- Свая винтовая комбинированная (СВК) – винтовая свая, имеющая конусный или открытый наконечник с приваренной многовитковой спиралью и ствол с одной или несколькими винтовыми лопастями.
Важная характеристика лопастей широколопастных модификаций – конфигурация. Ее соответствие грунтовым условиям площадки строительства позволяет установить сваю с минимальным нарушением структуры грунта (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).
4. Способ изготовления наконечника (литье/сварка)
Наконечники свай свариваются (сварные) или отливаются целиком и навариваются на трубу (литые).
Контакт двух разнородных металлов (металла трубы и металла отливки), характерный для свай с литыми наконечниками, ведет к образованию гальванической пары, что повышает вероятность развития коррозии. Кроме того, сварка разнородных металлов – это технологически более сложный процесс, поэтому стоит обратить особое внимание и на качество сварного шва.
Также запас прочности литого наконечника несопоставимо выше запаса прочности трубы, конечно (а срок службы конструкции будет определяться по минимальному показателю), если не выбран ствол, соответствующий ему по толщине (встречается крайне редко, так как цена сваи в этом случае значительно увеличивается).
Так как формы отливок унифицированы, и изготовить литой наконечник с определенной конфигурацией лопасти невозможно, сваи со сварным наконечником и лопастью, подобранной исходя из грунтовых условий, всегда будут иметь большую несущую способность (подробнее «В каких случаях допустимо использовать литой наконечник»).
5. Толщина стенки ствола
Сваи бывают:
- малых толщин (до 3,5 мм включительно);
- средних толщин (свыше 3,5 миллиметра);
- толстостенные (6 и более миллиметров).
Первая группа рекомендована для строительства легких зданий и сооружений (беседки, ограждения и т.п.), которые относятся к классу ответственности III (пониженный), при условии их эксплуатации в неагрессивных грунтовых условиях.
Вторая группа применяется для строений, передающих на фундамент среднюю нагрузку (класс ответственности III (пониженный), а также для построек II (нормального) класса ответственности, но только на участках, представленных неагрессивными грунтами.
При строительстве в средне- и сильноагрессивных грунтах и/или при больших нагрузках (классы ответственности II (нормальный) и I (повышенный)) лучше использовать толстостенные винтовые сваи.
После выполнения расчета срока службы остаточная толщина стенки обязательно проверяется на соответствие проектным нагрузкам и требованиям ГОСТ 27751-2014.
6. Толщина лопасти(-ей)
Толщина лопасти (-ей) может составлять:
- до 5 мм включительно (походят для строительства легких зданий/сооружений, а также временных объектов);
- 6 мм и более (подходят для долговременных построек, крупных гражданских и промышленных объектов, а также для агрессивных грунтовых условий).
7. Марка стали
8. Покрытие
9. с диаметром ствола 57, 76, 89, 108, 133, 159, 219, 325 мм
9.1. 57 мм
| Конструктивные/геометрические параметры | Часто используемые величины | |
| Толщина стенки ствола | 3-6 мм | |
| Лопастей | Ширина/количество витков (для узколопастных конструкций) |
 5-15 мм/2-5 |
| Диаметр/толщина (для широколопастных модификаций) | 120-200 мм/4-5 мм | |
| Длина | 2 100-4 500 мм |
При изготовлении, как правило, используется сталь марок Ст3, Ст20.
9.2. 73, 76 мм
| Конструктивные/геометрические параметры | Часто используемые величины | |
| Толщина стенки ствола | 3-8 мм | |
| Лопастей | Ширина/количество витков (для узколопастных конструкций) | 5-15 мм/2-5 |
| Диаметр/толщина (для широколопастных модификаций) | 120-300 мм/ 4-6 мм | |
| Длина | 2 100-5 000 мм |
При изготовлении, как правило, используется сталь марок Ст3, Ст20.
9.3. 89 мм
| Конструктивные/геометрические параметры | Часто используемые величины | |
| Толщина стенки ствола | 3-9 мм | |
| Лопастей | Ширина/количество витков (для узколопастных конструкций) | 5-20 мм/2-5 |
| Диаметр/толщина (для широколопастных модификаций) | 200-360 мм/4-8 мм | |
| Длина | 2 600-5 500 мм |
При изготовлении, как правило, используется сталь марок Ст3, Ст20, 30 ХМА.
9.4. 102, 108 мм
| Конструктивные/геометрические параметры | Часто используемые величины | |
| Толщина стенки ствола | 3,5-8 мм | |
| Лопастей | Ширина/количество витков (для узколопастных конструкций) | 5-25 мм/2-5 |
| Диаметр/толщина (для широколопастных модификаций) | 200-460 мм/6-10 мм | |
| Длина | 2 600-6 000 мм |
При изготовлении, как правило, используется сталь марок Ст3, Ст20, 30 ХМА.
9.5. 133 мм
| Конструктивные/геометрические параметры | Часто используемые величины | |
Толщина стенки ствола |
4-8 мм | |
| Лопастей | Ширина/количество витков (для узколопастных конструкций) | 5-30 мм/2-5 |
| Диаметр/толщина (для широколопастных модификаций) | 300-540 мм/6-10 мм | |
| Длина | 3 100-7 000 мм |
При изготовлении, как правило, используется сталь марок Ст3, Ст20, 09Г2С.
9.6. 159, 168 мм
| Конструктивные/геометрические параметры | Часто используемые величины | |
| Толщина стенки ствола | 4,5-8 мм | |
| Лопастей | Ширина/количество витков (для узколопастных конструкций) | 10-30 мм/2-5 |
| Диаметр/толщина (для широколопастных модификаций) | 300-650 мм/6-10 мм | |
| Длина | 3 600-8 000 мм |
При изготовлении, как правило, используется сталь марок Ст20, 09Г2С.
9.7. 219 мм
| Конструктивные/геометрические параметры | Часто используемые величины | |
| Толщина стенки ствола | 5-12 мм | |
| Лопастей | Ширина/количество витков (для узколопастных конструкций) | 20-30 мм/2-6 |
| Диаметр/толщина (для широколопастных модификаций) | 400-800 мм/ 6-10 мм | |
| Длина | 4 000-12 000 мм |
При изготовлении, как правило, используется сталь марок Ст20, 09Г2С.
9.8. 273, 325 мм
| Конструктивные/геометрические параметры | Часто используемые величины | |
| Толщина стенки ствола | 6-12 мм | |
| Лопастей | Ширина/количество витков (для узколопастных конструкций) | 20-30 мм/2-6 |
| Диаметр/толщина (для широколопастных модификаций) | 500-850 мм/8-12 мм | |
| Длина | 4 000-12 000 мм |
При изготовлении, как правило, используется сталь марок Ст20, 09Г2С.
Как выбрать сваи для каркасного дома?
Выбор свай для каркасного дома зависит от нескольких факторов, таких как тип грунта, нагрузки на сваи, климатические условия и т.д. Вот несколько шагов, которые помогут вам выбрать сваи для каркасного дома:
- Определите тип грунта на участке. Для каждого типа грунта необходимы свои сваи. Например, для песчаных грунтов можно использовать сваи диаметром 100-150 мм, а для глинистых грунтов – более крупные сваи диаметром 200-300 мм.
- Рассчитайте необходимое количество свай. Оно зависит от размеров и веса дома, а также от расположения дома на участке. Обычно сваи располагаются в углах дома и через каждые 3-4 метра по периметру.
- Рассчитайте необходимую длину свай. Это зависит от глубины залегания грунтовых вод и от глубины заложения фундамента.
- Выберите материал для свай. Для каркасных домов часто используются сваи из древесины, бетона или стали. Каждый материал имеет свои преимущества и недостатки.
- Рассчитайте нагрузки на сваи и выберите их диаметр. Нагрузки на сваи зависят от веса дома и расположения свай. Чем больше нагрузка, тем большим должен быть диаметр сваи.
- Учтите климатические условия. Если у вас холодный климат, то сваи должны быть глубже заложены в землю, чтобы избежать замерзания грунта.
При выборе свай для каркасного дома рекомендуется обратиться к специалистам, которые могут рассчитать оптимальное количество, длину и диаметр свай для вашего конкретного случая.
