Основою будь-якої будови є фундамент, що виконує функцію утримання немаленького ваги споруди. Він повинен володіти стійкістю до підвищеної вологості, температурних коливань, опадів і сипучості грунту.
У даній статті ми розглянемо монтаж фундаменту на гвинтових палях, види і особливості його зведення.
Поняття гвинтової палі
Гвинтовий палею називається сталева труба, що складається з загостреного наконечника зі спіральними лопатями, якими проводиться закручування їх в грунт за принципом самореза. За допомогою цих лопатей знижується тиск палі на грунт, що перешкоджає її видавлювання пучением промерзлої грунту. Наконечник або шнек є головним елементом палі і визначником її надійності.
На бічні поверхні зануреного в грунт фундаменту діє сила морозного обдимання. Ця сила дуже велика.
Замітка: Величина сили морозного обдимання грунту на бічну поверхню жб підстави в залежності від типу грунту може бути від 7 до 11 тонн на метр квадратний.
Так, наприклад, сила виштовхування пучинистого грунту на забивну жб палю перетином 200*200 мм становить до дев’яти тонн. Вага малоповерхової будівлі не зможе компенсувати ці сили. Були випадки, коли відбувалося пошкодження стовпа буронабивної палі і відривання її від п’яти.
Паля, що має діаметр в 108 мм, володіє маленькою поверхнею з боків і земля до металевого стовпа не так намерзає, як до залізо-бетонному. Тому палі є найбільш стійкими при впливі обдимання грунту. Лопатями забезпечується надійна опора для легких будівель.
Різновиди гвинтових паль
Існують 4 поширені форми пальових стовпів:
Однолопостная. Застосовується при влаштуванні підстави на нормальних грунтах для легких будівель і каркасно-щитових домоволодінь;Виділяються наступні види паль в залежності від виготовлення наконечників: зварні і литі. У зварних наконечники приварюють до стовпа. Цей метод, завдяки простоті, використовується як на великих заводах, так і на дрібних виробництвах, що не може не впливати на їх Різноякісність.Застосовуються на низько щільних грунтах — глинистих, суглинних, супісках.
Важливо: при зіткненні лопатей при угвинчуванні з твердими гірськими породами або корінням дерев, може статися деформація гвинта.
Створення литих полягає в заливці цільної конструкції. Їх якість на порядок вище зварних.Стандартний розмір лопаті палі для індивідуальних житлових будівель 30 см.Сталь для формування лопатей може бути товщиною до одного сантиметра. Стрижень конструкції виконується зі сталевих стовпів з товщиною стінки не менше 0,4 см, і діаметром від 5 до15 см.литі палі відрізняються від зварних точністю розміщення стрижня при угвинчуванні. Вони не мають особливості перекошуватися в процесі заглиблення, а при сутичці з перешкодою їх наконечник не пошкоджується.
Переважно палі з оцинкованими наконечниками, завдяки якому вони не схильні до корозійних утворень від впливу підземних вод. За терміном експлуатації вони перевищують палі з чорного металу, оброблені антикорозійними засобами.
Будь-які палі після безпосередньої установки облаштовуються сталевими наголовниками, які використовуються як опорна майданчик для розташування обв’язки підстави.
Замітка: Наголовниками називають обрізаний циліндр, в на верху якого знаходиться квадратна майданчик. Окремо стоять палі об’єднуються в одну конструкцію обв’язкою. Ця система носить назву ростверк.
Укладання паль
Розрахунок пальового підстави
Для уникнення усадки опорних елементів, перед пристроєм підстави потрібно провести розрахунки, вироблені в наступній послідовності:
- розраховується рівень міцності підстави і підбираються опорні елементи;
- обчислюється показник міцності грунту;
- виробляються необхідні обчислення паль.
Підбір палі по діаметру виконується за показниками несучої здатності і тяжкості передбачуваного будівлі. При будівництві житлових будинків, в основному, використовують стовпи діаметрами від вісімдесяти дев’яти до ста восьми міліметрів. Палі 89 мм (Максимальне навантаження більше п’яти тонн) застосовують для легких каркасних будівель. А під будинок з профільованого бруса підійдуть палі 108 мм.
По довжині палі підбираються в залежності від рельєфних різниць і рівня промерзання грунту. Для рівній місцевості використовують палі від трьох до трьох з половиною метрів.
Примітка: При влаштуванні однієї основи на різнорівневому рельєфі можливе задіяння стовпів різного розміру.
Щоб розрахувати необхідну кількість опор для даного фундаменту, потрібно масу будови поділити на показник максимального навантаження 1 стовбура. Палі встановлюються з періодичністю від 2,5 до 3 м.
Переваги пристрою фундаменту на палях
Перевага:
- Легкий монтаж, що не вимагає залучення будівельної техніки;
- Невелика ціна;
- Така підстава може зводиться на нестабільних грунтах;
- Займає невеликий простір;
- Може будується на будь-яких грунтах;
- Витримує високі навантаження;
- Може встановлюватися руками і в будь-яку погоду;
- Можливе розширення будівництва і прилаштовування;
- Стійкість до пученію грунту;
- Несхожий вібраційним і ударним діям на грунт, що дозволяє влаштовувати їх навіть впритул до існуючої будівлі без ризику його пошкодження.
До недоліком такого фундаменту можна віднести велику усадку, слабкість до корозійних утворень і те, що немає можливості пристрою підвалу.
Особливості монтажу на гвинтових палях
В даний час фундамент палі стає все більш популярним, адже він може влаштовуватися на проблемних грунтах. Також, ще одним показником є відносно невелика вартість як самого матеріалу, так і монтажу.
Весь процес пристрою можна розділити на етапи:
- Дослідження ділянки.
- Проведення дослідження на тип ґрунту та рівень ґрунтових вод.
Важливо: розташування пальових лопатей проводиться в глибинні шари землі, щоб зменшити ризик усадки підстави.
Необхідно проаналізувати рельєфні особливості місцевості на якому будуть зводитися палі. Такий фундамент відрізняється від інших типів тим, що він не потребує вирівнювання поверхні на ділянці. Рівність оголовків домагається використанням різних по довжині паль.
Підготовка
У неї входить добуток розрахунків:
- визначення кількості паль,
- вибір типу наконечника, розміру паль.
- Скільки стовпів буде потрібно залежить від особливостей грунту і розміру будови.
Палі встановлюють уздовж планованих стін з періодичністю в 3 м. Тип наконечника також вибирається в залежності від грунту. Розмір стрижня підбирається виходячи з навантаження, розташування промерзає шару, пучинистості грунту.
Також в підготовчі роботи буде входити доставка матеріалу і техніки на будівельну ділянку, розмітка ділянки, проведення необхідних комунікацій.
Пристрій паль виробляють за попередньо розробленим планом, в якому вказують конкретні місця угвинчування і на яку глибину. Спочатку робляться невеликі поглиблення від 15 до 20 см, в які далі в строго перпендикулярному положенні вкручуються палі. Це може бути виконано руками або спеціальною технікою.
Важливо: протягом усього процесу необхідно рівнем перевіряти вертикальність стовпів, тому що виправити похибки в кінці буде дуже проблемно.
Похибка допускається не більше двох градусів. Як тільки всі палі загвинчені, виконують обрізку верхівок стовбурів по одному рівню. Це робиться спеціальним автокраном з сваерезом або звичайною болгаркою.
Бетонування стовпів.Після угвинчування в отвір кожної палі насипають пісочно-цементну суміш. Це сприяє витісненню повітря і забезпечує захист від корозійних утворень. До паль приварюють оголовки з металу;
Обв’язка паль, що виступають менше, ніж на 60 см із землі, не є обов’язковою. Якщо більш, То до оголовків паль приварюють швелер. Обв’язку виконують по зовнішньому і внутрішньому контуру. Ростверк є основою для подальшого зведення стін будівлі.
Антикорозійна обробка. Для цього зачищаються всі зварні шви, після чого їх покривають захисним засобом.
Експлуатаційний термін
Пальові фундаменти використовуються більше двохсот років для пристрою маяків, причалів, освітлювальних щогл. Найстаріший причал прослужив понад 1,5 століття.
У нашій країні палями користувалися військові для швидкого влаштування і демонтажу фундаменту при змінах позицій. У Росії пальові фундаменти для житлового будівництва використовується не більше 15 років. За ці роки якихось зауважень по відношенню до корозії не відзначалося. Немає жодного випадку поломки пальових підстав через корозійних утворень. Відзначаються кілька одиничних випадків, коли відбувалася усадка підстави через порушення монтажу, а також відривання лопаті через неякісне зварювання матеріалів. При використанні литих паль це питання не актуальне.
Існують твердження, що при точному виробництві, якісних монтажних і антикорозійних діях, палі можуть служити більше ста років. Однак, на сто відсотків це невідомо так само, як і при будівництві інших видів підстав.
Оздоблення цокольній частині
Як правило, для обробки пальових фундаментів використовуються сайдинг, декоративні панелі.
Важливо: при проведенні декоративного обшивання підстави необхідно залишити зазор від грунту. Це потрібно, що б при пучениях грунту вона не пошкодилася.
Зазор не буде кидатися в очі, тому що він буде постійно закритий травою або снігом. Якщо є така необхідність для його закриття можна використовувати металеву сітку. Як правило, буває достатнім зазору від п’яти до семи сантиметрів, але ці цифри умовні. Все буде залежати від особливості грунту на вашій ділянці, адже здимання грунту не відбувається рівномірно.
Тому, слід проаналізувати грунт з усіх боків підстави. Це виконуватися так:
- В кінці холодного періоду на палях відзначається рівень грунту;
- Після відтаванні землі, вимірюється зниження рівня в порівнянні з зимовими показниками.
Примітка: При виробництві вимірювань потрібно враховувати той факт, що зими бувають різні. Так на випадок суворої зими зазор робиться з невеликим плюсом.
Можна вжити заходів для зниження рівня пучинистості грунту і зазор не буде потрібен. Для цього виконують дренування, замінюють грунт на пісок і виробляють теплоізоляцію грунту по периметру фундаменту.