Винтовые сваи — тип свай, заглубляемых в грунт методом завинчивания.

Винтовые сваи состоят из ствола и лопасти (или лопастей). Изготавливаются из литых либо сварных стальных деталей.
История
Впервые такой фундамент был применен при строительстве маяка в Мэплин Сэндс на обводненных грунтах морского дна в устье р. Темзы в 1838 г. Автором идеи использования сваи в виде винта был ирландский инженер Александр Митчелл (1780—1868), который в 1848 году был избран членом Института гражданских инженеров (ICE) и получил медаль Телфорда за это изобретение. В советской строительной науке в начале 20 в. инженер Владислав Карлович Дмоховский (1877—1952) проводил исследования в области свайных оснований (теория конических свай). Он доказал, что винтовые сваи имеют большое преимущество в применении перед забивными при необходимости устройства фундамента в условиях вечной мерзлоты, или при работе со слабыми и обводненными грунтами. В настоящее время винтовые сваи широко используются для любых типов зданий и сооружений, что обусловлено высокой скоростью установки, отсутствием вибраций при погружении и возможностью проводить работы в зимнее время.
В последнее время находят широкое применение также винтовые сваи с увеличенной несущей способностью, а также двухлопастные винтовые сваи. Как показали исследования, оба типа этих винтовых свай обладают большими несущими способностями и способны выдерживать большие нагрузки на сжатие и выдергивание, что приводит также к уменьшению материалоемкости, а значит, и к экономии на самом фундаменте. Некоторые производители применяют при производстве винтовых свай трубу с толщиной стенки 6.5 мм (при стандартных 4 - 4,5 мм) и используют сталь марки 20. За счет более высоких характеристик по прочности и деформируемости, их применяют под более обширный перечень строений и сооружений, по сравнению с аналогичными сваями, выполненными из обычной стали.
Применение
Расчёт при проектировании свайных фундаментов с применением винтовых свай выполняется по СП 24.13330.2011 Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» -Винтовые сваи.
Установка производится при помощи гидравлических механизмов различных строительных машин, либо в отдельных случаях — вручную. Свая погружается в грунт наподобие шурупа, закручиваемого в дерево. При наличии твердых скальных пород или вечной мерзлоты — погружение осуществляется в литерную скважину. Правильные методы установки имеют первостепенное значение для обеспечения расчетной несущей способности фундамента.
В целях снижения внутренней коррозии ствола сваи, а также для лучшего сопротивления винтовых свай изгибающим нагрузкам при большой длине ствола, в особенности в слабых грунтах, ствол винтовой сваи бетонируется. В случае большой длины сваи дополнительно армируются.
Для повышения несущей способности винтовых свай, в особенности в слабых грунтах, строители применяют также технологию инъекции раствора через ствол винтовой сваи. Данная технология позволяет увеличить жесткость и плотность околосвайного массива, что обеспечивает уменьшение нагрузки на винтовые сваи.
Классификация винтовых свай
Типы винтовых свай:
1. Широколопастные сваи представляют собой металлические конструкции, состоящие из ствола и одной или нескольких лопастей от одного до полутора витков:
1.1. Однолопастная (1-й вариант). Разработана советским конструктором Виктором Железковым. Устаревший тип, применяемый большинством производителей в России.
Рекомендуется к применению только под легкие конструкции и ненесущие стены домов.
1.2. Многолопастная с двумя и более лопастями (2-й вариант). С целью повышения несущей способности на сжатие и выдергивание минимум на 50% и улучшения работы на восприятие горизонтальных нагрузок, лопасть постоянной ширины располагается на стволе сваи.
Используется под ответственные узлы сооружений, несущие стены, заборы, пирсы, ангары, дома свыше 2-х этажей, под сооружения, строящиеся на склонах, а также при укреплении склонов.
2. Узколопастные сваи представляют собой металлические конструкции, состоящие из ствола и одной многовитковой лопастью.
Многовитковая свая (3-й вариант) – ствол сваи и литой наконечник с винтовой лопастью. Соединение ствола с наконечником – сварное.
Модификация для вечномерзлых грунтов (4-й вариант). Нижний обрез ствола сваи выполняется в виде прямой фаски или в виде зубцов. Винтовая лопасть, расположенная над нижним обрезом трубы и изготовленная из листового металла, приваривается непосредственно к стволу.
Количество витков лопасти для обоих типов – два и более.
Подходят для грунтов: вар. 3 - особо плотный, каменистый, техногенный, крупнообломочный; вар.4 - как для грунтов, с сезонным промерзанием, так и для вечномерзлых грунтов
Область применения: легкие дома, флагштоки, заборы, модульные здания в районах вечной мерзлоты, горная местность.
Вариант 1, вариант 3, и вариант 4 могут использоваться с литым наконечником.
сваи.png
Достоинства
Быстрая установка фундамента. Объект сдается на 15-30% быстрее, чем с бетонным фундаментом.
Возможность использовать на болотистых грунтах, грунтах с высоким уровнем подземных вод, просадочных грунтах.
Возможность полностью отказаться от земляных работ и не выравнивать участок.
Возможность проведения работ в непосредственной близости к подземным коммуникациям, деревьям или в условиях плотной городской застройки.
Винтовые сваи сразу после завинчивания готовы к восприятию полной проектной нагрузки.
Инженерные коммуникации можно проектировать параллельно со строительством дома.
Работы можно выполнять в любое время года.
Высокая ремонтопригодность.
Возможность повторного использования винтовых свай.
Отсутствие вибрации при заглублении.
Все работы, при необходимости, могут производиться вручную.