Особенности расчета многолопастных винтовых свай
Можно ли повысить несущую способность сваи, увеличив количество лопастей? В статье мы рассмотрим особенности расчета многолопастных винтовых свай.
Конструкции винтовых свай
Широколопастные сваи с одной лопастью в 1,25 витка, начинающейся на скошенной части ствола и плавно увеличивающейся в ширину, не всегда позволяют решить поставленные задачи. Приходится увеличивать их число в конструкции фундамента, что ведет к удорожанию строительства.
Отечественный ученый В.Н. Железков, сделавший огромный вклад в развитие технологии, утверждал:
Он пришел к выводу, что двухвитковая лопасть увеличивает несущую способность сваи (при сжатии и при выдергивании) на треть. Повышение несущей способности в случае увеличения количества витков с 1,25 до 2 действительно подтверждается как расчетами, так и результатами испытаний. Но, так как само решение основывалось на упрощенных моделях взаимодействия грунтов (модель Мариупольского для анкеров), разработанных еще в 60-е годы XX века и не учитывающих множество особенностей работы винтовой сваи, повышение способности к восприятию проектных нагрузок достигалось только за счет большей площади опирания.
Современные исследования показывают, что несущая способность сваи в не меньшей степени зависит от конфигурации и количества лопастей.
Многолопастные модификации
Исследования ГК «ГлавФундамент» показали, что иногда у многолопастных свай может наблюдаться «обратный эффект»: введение дополнительной лопасти ухудшает восприятие горизонтальных нагрузок, в частности, увеличивая деформации. Верхняя лопасть при погружении начинает рыхлить грунт, снижая несущую способность основания. Результат – такие сваи уступают в восприятии проектных нагрузок даже дезаксиальным однолопастным с лопастью в 1,25 витка.
Только если параметры подобраны верно, многолопастная конструкция будет иметь преимущества при действии сжимающих и выдергивающих нагрузок (превосходят однолопастные в несколько раз). Более того, при нормируемых осадках такие сваи не «уходят в срыв», как однолопастные конструкции с лопастью в 1,25 витка, а лишь дают большую осадку. Все благодаря включению в работу сваи значительного объема околосвайного грунта естественного сложения и мобилизации сил трения по стволу.
Вся информация о нагрузках, необходимая для расчета многолопастных винтовых свай, содержится в проектной документации объекта. Чтобы получить данные о грунтах достаточно провести геотехнические и геолого-литологические исследования грунтов.
