Установка винтовых свай в песчаный грунт. Винтовые сваи для песчаного грунта Сваи для песчаных грунтов

Винтовые сваи в последние годы стали приобретать все большую популярность. Их активно применяют в строительстве малоэтажного загородного жилья и при возведении малых архитектурных форм, при прокладке линий электропередач, трубопроводов и строительстве ограждений автостоянок, оборудовании причалов, пристаней и т.д. Причем, использование винтовых свай возможно абсолютно на всех типах грунта, включая торфяные и болотистые, кроме скального грунта. Несомненно, обладают целым рядом преимуществ, но чтобы эти преимущества были в полной мере реализованы, необходимо правильно и качественно устанавливать винтовые сваи. Между тем, нехватка специальных знаний и неопытность монтажников при установке винтовых свай способствует тому, что допускает ряд ошибок, которые впоследствии могут привести к разрушению строения, опирающего на эти сваи.

Одной из распространенных грубых ошибок является вывинчивание сваи с целью регулировки высоты. Дело в том, что высокая несущая способность винтовой сваи обеспечивается путем завинчивания, при котором межвитковые промежутки почвы не подвергаются разрыхлению, а скорее уплотняются лопастью сваи. Поэтому ввинчивая, а затем вывинчивая сваю, образуется под ней слой рыхлого грунта и в итоге свая может под воздействием нагрузки просесть на высоту вывинчивания.

Другая ошибка – не вертикальная установка сваи. При ввинчивании свая в грунте может натолкнуться на подземные непреодолимые препятствия и так сказать, «уйти в сторону». Максимально допустимое отклонение от вертикали по технологии может быть не более 1,5 – 2 градуса. Превышение этих параметров ведет к неустойчивости сваи, даже если верхушка сваи совпадает с запланированным размещением. В таких случаях лучше изменить размер сваи, но добиться вертикальности, при этом отдельно укрепив верхушку сваи к плоскости надстройки. Стоит отметить, что сваю, завинченную под углом, превышающим допустимые параметры, нельзя наращивать.

Ещё одна ошибка – ввинчивание сваи в предварительно выкопанную яму по каким-либо причинам. Для обеспечения достаточной несущей конструкции глубина установки сваи в основной (коренной) грунт должна быть не менее, чем на 600-800 мм. Это условная величина и может изменяться в большую сторону в зависимости от конкретных условий. Например, винтовая свая длиной 2,5 м для изготовления завинчивается в грунт на глубину не менее 1,5 м. Если верхний слой грунта является нестабильным (торф), то винтовая свая наращивается на необходимую длину и далее завинчивается до тех пор, пока не пройдет этот нестабильный грунт. Другими словами, винтовая свая должна иметь горизонтальную стабильность.

Ошибкой является и тот случай, когда винтовая свая с толщиной стенки трубы (ствола) 4 мм не бетонируется, что должно обеспечивать сваю увеличением параметров жесткости на изгиб и препятствовать разрыву трубы под воздействием замерзшего грунта. Кроме этого, бетонирование ствола сваи не до самого верха приводит к внутренней коррозии ствола, а, следовательно, к сокращению срока службы.

Зачастую бывает так, что участок не является абсолютно ровным, а грунт – однородным. Винтовые сваи оказываются установленными на разную глубину. В целях экономии некоторые монтажники могут либо не подрезать сваи «в уровень», либо завинчивать сваи на глубину, меньше положенной. Это, как правило, приводит к неравномерности несущей способности сваи. Пытаясь выровнять уровень, неопытные монтажники допускают вывинчивание сваи, что в результате может обеспечить просадку сваи. Не срезанные технологические отверстия существенно снижают долговечность и прочность ствола сваи. Приваренный оголовок и сварочный шов в целях избегания коррозии следует окрашивать.

Заметим, что срок службы винтовой сваи составляет 80-100 лет и несоблюдение технологии и соответствующих параметров завинчивания сваи мало того, что сокращает срок эксплуатации сваи, но и может привести к разрушению надстраиваемой конструкции.

При необходимости строительства на песчаниках все сложности возникают из-за обустройства надежного основания под проектируемое здание. Функциональное назначение фундамента – принятие массы сооружения и равномерное распределение нагрузки на землю. От прочности каркасного базиса зависит длительность и безопасность эксплуатации здания или сооружения. Поэтому основе дома отводится ведущая роль. Именно правильно спроектированный фундамент обусловливает надежность постройки в целом.

При строительстве на скале, глине и прочем выбор типа фундамента не представляет сложности, а вот возведение строений на рыхлой почве требует профессиональных навыков при выборе типа основы, конфигурации каркасных элементов и правильного расчета несущей способности опорных составляющих фундамента на песчаном грунте.

Песок, который характеризуется разной фракцией песчинок –один из распространенных видов рыхлой породы. Строители при получении результатов исследования структуры пород на территории, отведенной под застройку, иногда приходят в уныние при упоминании в документе о наличии песка. Однако песок песку – рознь. И на песчаниках можно обустроить надежную основу даже под многоэтажный дом, так как крупнозернистый песок считается вторым по устойчивости после скальной породы.

Крупнозернистый песок не представляет особой сложности для строителей, так как песчинки диаметром 1-2,5 мм и сами хорошо уплотняются. А при небольшой концентрации глины или краснозема песчинки крупного размера наоборот являются хорошим уплотнителем.По-иному обстоит дело в случае пылевидного песка, который относится к сложным грунтам под постройки. Пылевые пески требуют ответственного подхода к выбору основы.

Какой выбрать фундамент для песчаного грунта?

Проектируя строение на песке, необходимо учитывать близость подземных вод. Пылевидный песок не впитывает влагу, но и не препятствует проникновению воды в толщу песчаника, поэтому в таких местах часто образуются плывуны. К тому же при замерзании почвыпроисходит выталкивание фундаментных конструкций, и это нужно учитывать при разработке конструкции основы здания.

Какой же фундаментлучше обустраивать на песчаном грунте, чтобы здание имело прочный и надежный базис, обеспечивающий длительную беспроблемную эксплуатацию? Есть несколько вариантов.

1. При крупнозернистом песке можно устраивать любое фундаментное решение, так как земля прекрасно выдержит даже каменный двухэтажный дом. Оптимальным выбором при возведении деревянного или кирпичного дома, а также сооружений, относящихся к малым архитектурным формам, будет свайный или столбчатый фундамент на песчаном грунте, который не требует много времени и вложений. Фундамент из завинченных несущих элементов прост в монтаже, особенно если им занимается бригада специалистов, использующая изделия требуемой конфигурации этого же завода. Столбики, как и ввинчиваемые стержни,устанавливаются по углам периметра и на пересечении несущих стен. При желании еще более укрепить основание дома можно еще обустроить дополнительные столбы вдоль длинных пролетов внешних стен. Для каменных или кирпичных опор:
   -роют ямы;
   -подсыпают для отвода воды гравием;
   -укладывают слой гидроизоляции;
   -выкладывают столбы с обвязкой каждого ряда или устанавливают асбоцементные трубы, заполняемые бетоном;
   -поверху также кладут гидроизоляцию.
   В случае с асбоцементными трубами: при заполнении бетоном нужно при 30%-ном заполнении опоры приподнять ее, обеспечив утолщение нижней части. Далее в трубу помещается заранее приготовленная арматура или сварная конструкция из арматурных прутков и заливается бетонным раствором. Обратите внимание на необходимость заливать ленточный фундамент равномерным слоем одновременно либо послойно, так как вертикальные соединительные швы значительно влияют на степень прочности фундаментной ленты.
2. Плитный фундамент монолитного типа – основание, обустраиваемое с применением железобетонных плит. Такая основа под строением позволяет равномерно распределить нагрузку, создаваемую весом возводимой конструкции, на каждый квадратный сантиметр почвы по размеру плит. Однако на пылевидных песчаниках использовать плиты нельзя, так как устойчивости на такой почве достичь без применения стержневых опор практически невозможно. А необходимость котлована для укладки плит только усугубляет процесс создания фундамента на подвижных пылевидных песках.
3. Мелкозаглубленный ленточный фундамент на песчаном грунте используется в случае пылеватого песка. Для исключения последствий неблагоприятных факторов почвы лучше выполнять обустройство арматурно-бетонной ленты в виде трапеции (широким основанием вниз). Применяйте также тепло и гидроизолирующие материалы, чтобы близость воды не влияла на характеристики полученного каркасного элемента. Глубина фундамента на песчаном грунте зависит от залегания более плотного пласта и параметров промерзания породы. Для снижения риска сильного пучения в морозы при устройстве фундамента на песчаном грунте необходимо позаботиться об эффективной теплоизоляции, а рулонная гидроизоляция предотвращает прилипание смерзшихся комков грунта, которые просто соскальзывают с изоляции. Помните, что ленточный фундамент на песчаном грунте для двухэтажного дома не предполагает наличие в этом доме подвала.
4. При геодезическом заключении о плывунах в структуре почвы позаботьтесь не о простом ленточном основании,а об усиленном ввинчиваемыми подпорками. Свайно-ленточный фундамент предоставляет возможность возведения дома или другого здания из более тяжелых материалов. А малые архитектурные формы в виде гаражей, беседок, бань и прочего на этом основании и вовсе могут выполняться из бюджетных видов строительных материалов. Ввинчиваемые опоры – оптимальный выбор опорного стержня. Свая тип шуруп, преодолев нестабильные пласты пылевидного песка, входит в плотный пласт, обеспечивая устойчивость сооружению. Однако нужно достоверно знать, что ниже твердого пласта нет подвижных грунтов. Для этого и нужно геодезическое обследование структуры почв.

Преимущества строительства свайного фундамента на песчаном грунте

Еще один тип основания несущей конструкции – свайно-винтовой фундамент, который в случае малоустойчивых песчаников является предпочтительным. Почему стоит выбрать такую конструкцию? Объяснение простое. Винторезная свая безупречная подпорка, которая справляется с задачей переноса веса постройки на глубоко залегающие устойчивые почвы.

Строительство фундамента на песчаном грунте с применением винтовых стержней выполняется быстро и не требует выполнения большого объема земляных работ, что необходимо при сооружении оснований другого типа. Свая тип шуруп вкручивается в условиях свободного пространства и при плотной застройке. Монтаж фундамента может осуществляться вручную, а при сложной конфигурации, значительном весе и габаритах свай к работам привлекается такая спецтехника как гидробур или сваебур.

Винтовая свая завода «Егоза» сможет удовлетворить любые требования к длине и конфигурации опорного элемента. Даже в случае пылеватых песков свая с двойными лопастями спровоцирует некоторое уплотнение пылевидной земли, а закрепление с помощью саморезной части в плотных глубокозалегающих породах позволит создать устойчивую основу для дома или другого строения на прямых и холмистых участках.

Если необходимо создать устойчивый фундамент на участке, вплотную прилегающем к горе, сложность будет состоять в неравномерной высоте опор и неоднородности пород. Применение свай-саморезов разной конфигурации с одинаковой несущей способностью решает обе проблемы разом. Также использование ввинчиваемых стержней станет эффективным способом создать надежный фундамент в прибрежных районах рек и морей, где песчаники встречаются чаще, чем скальные или глиняные.

Особенности устройства свайного фундамента

Когда монтаж свайного фундамента выполняют профессиональные работники компании «Егоза», беспокоиться о правильности сооружения каркасной конструкции не стоит. А вот при самостоятельном формировании основания под здание с применением винтовых свай нужно придерживаться определенной последовательности действий.

1. После этапа проектирования с предусмотренным фундаментом на саморезных подпорках необходимо очистить участок, отведенный под застройку, от растительности и снять плодородную землю.
2. В соответствии с проектом производится разметка участка, для чего используются деревянные колышки и бечевка (капроновый шнур). В результате должно получиться некое подобие плана будущего строения.
3. Если используются бетонные подпорки, то бурятся ямы под них до достижения твердой земли, а в случае с винтовой опорой все значительно проще – ее просто ввинчивают до спланированной отметки на стволе изделия.

Свайно-винтовой фундамент – успешное решение при наличии плывуна. Даже если нет возможности возвести строение в другом месте, а на участке сплошной плывун, свая-винторез, достигнувшая прочного пласта, обеспечит надежность и устойчивость конструкции.

При работе с винтообразными подпорками на песках необходимо соблюдать следующие правила:

• лидирующее бурение нужно выполнять с диаметром бура не менее 200 мм. Это значительно больше, чем на более плотных породах, однако такой диаметр позволяет компенсировать осыпание песка;
• заливать воду в шахту для упрощения и ускорения процесса бурения на песках нельзя, так как вода способствует размыванию и осыпанию песка.

Сваи тип шуруп позволяют даже в некотором смысле сэкономить на фундаментных работах, если речь идет о крупнозернистом песке. В чем проявляется экономический эффект?

1. Глубина промерзания песка не так велика вследствие рыхлости, поэтому свая быстро достигает предусмотренного заглубления.
2. Полная длина сваи не превышает двух метров. Снижение требований по минимальной длине подпорки позволяет сэкономить на цене стержневых элементов с наконечником с лопастями.
3. Объем земляных работ не так велик, как в случае с обустройством других видов фундамента. Это дает ощутимую экономию на этапе подготовительных работ.

Выбирая фундамент с «саморезными» несущими элементами, советуйтесь с профессионалами завода «Егоза» – они смогут порекомендовать оптимальную конфигурацию опорного стержня с учетом особенностей песчаников на вашей территории.

Видео «Торф – какой фундамент выбрать? Свайно-винтовой! Длина свай более 5 м »:

Значительная часть площадей Санкт-Петербурга, Ленинградская области, да и России в целом, покрыта болотами или когда-то была заболоченной, поэтому проблема возведения фундамента на торфе знакома многим. Такой грунт является очень слабым, подвержен морозному пучению, не выдерживает нагрузку, меняет свои характеристики со временем, изменяется в размерах, так как в торфе происходят постоянные процессы разложения органики, такой грунт «агрессивен» к металлу и бетону.

Выходом из ситуации для строительства фундамента дома на торфе может быть полная или частичная замена торфяного слоя, либо применение свайно-винтового фундамента, для монтажа которого не нужно извлекать торф, даже если его толщина более 3 метров и стандартной длины сваи не хватает.

Компания СВ-фундамент обладает большим опытом строительства фундаментов на самых сложных объектах и неустойчивых грунтах, в том числе – на торфе.

Если у вас есть вопрос или вы хотите узнать о возможности и стоимости строительства свайно-винтового фундамента на вашем участке, свяжитесь с нашим менеджером или закажите обратный звонок.

Первым обязательным этапом для возведения фундамента на любом грунте является геологическое исследование. Торфяник зачастую залегает неравномерно, он может быть над или под плотными слоями грунта, внедряться со стороны. Количество, качество и конфигурации его присутствия в грунте определяют, какой тип фундамента ставить на торфяном грунте под ваш объект.

Виды фундаментов под дом на торфяном грунте

1. Когда слой торфа находится глубоко, необходимо произвести полное его извлечение из-под дома . При этом удаление торфа должно вестись на площади больше, чем площадь дома. В этом случае применяются следующие виды фундаментов:
   • Мелкозаглубленный (с опорой о песчаную подсыпку на месте торфа, перед подсыпкой укладывается геотекстиль);
   • Фундаментальная плита (с опорой о песчаную подсыпку);
   • Фундамент глубокого заложения с опорой на устойчивый слой грунта;
2. При частичной выторфовке, когда торфяной слой составляет не более 1,5 м , применяются:
   • Монолитный ленточный фундамент глубокого заложения в траншеях с опорой на прочный грунт;
   • Железобетонные колонны в шурфах (также с опорой на прочный грунт);
3. Без извлечения торфа (когда глубина его залегания торфа более 3 м., экономически нецелесообразно его извлечение):
   • Бетонные сваи (возводятся в шурфах, вырытых до прочного грунта);
   • Буровые железобетонные сваи (используются без рытья котлована с несъемной опалубкой из металлической сетки и подушкой из 20 см щебня);
   • Винтовые сваи – самый экономичный, простой, но не менее надежный фундамент, возводимый на торфе и без привлечения дополнительных земельных работ и тяжелой техники. Благодаря металлу сваи и специальному составу, которым обрабатываются винтовые сваи, они не боятся агрессивного воздействия торфяного грунта.

Фундамент дома на торфе на винтовых сваях будет прочным благодаря основанию и лопастям (которые при ввинчивании уплотняются в землю), а благодаря высоте конструкции такому дому не страшен низкий торфяной пожар, так как винтовые сваи являются пожароустойчивыми и не подвержены разрушению при воздействии огня.

Еще одним плюсом свайно-винтового фундамента является возможность проведения работ даже в зимнее время.

Особенности установки свайно-винтового фундамента на торфяном грунте

Важно! При любых сварочных работах на торфяном грунте должны быть соблюдены меры противопожарной безопасности, так как торф очень горюч.

В виду того, что плотные слои грунта могут располагаться на глубине свыше 3 метров, стандартной длины сваи хватать не будет, происходит ее наращивание и дальнейшее вкручивание. Процесс установки свай для фундамента на торфе выглядит так:

Сначала вкручивается свая длиной 3 метра (обрезать сваи до одинакового горизонтального уровня на данном этапе не нужно).

Наваривается технологическая муфта.

В муфту вставляется так называемый «удлинитель» в 2 метра.

Все сварочные швы очищаются и грунтуются.

Происходит дальнейшая закрутка сваи до упора (когда четыре рабочих с двумя рычагами по три метра не могут дальше закручивать сваю).

Происходит обычный этап монтажа – все сваи обрезаются на одинаковый горизонтальный уровень, полость сваи заполняется цементно-песчаным раствором, надеваются оголовки свай, швы зачищаются и прокрашиваются.

Свайно-винтовой фундамент, возводимый на торфе, подойдет как для небольших домиков - бытовок, бань или беседок, так и для полноценного загородного дома.

Сложность возведения фундамента на торфяном грунте обязывает с особой осторожностью выбирать подрядчика и не прибегать к самостоятельному способу или способу «как у соседа», дабы избежать негативных последствий в будущем, как деформация и разрушение вашего строения.

Правильно выбранный фундамент плюс профессиональная команда подрядчика – залог успеха и долгие года эксплуатации вашего дома.

Если у вас есть остались вопросы, свяжитесь с нашим менеджером или закажите обратный звонок.

Расчет фундамента — ответственный этап проектирования. Если при его выполнении допустить ошибку, то можно не правильно задать шаг свай или их сечение. Ошибки приводят к снижению надежности опор под знание и возникновению вероятности сильной усадки или крена строения, вследствие которых образуются трещины и повреждения основных строительных конструкций здания. Одним из самых важных характеристик свайно-винтового фундамента (как и любого другого) является его несущая способность.

Если давать определение понятию несущая способность, то она представляет собой максимально допустимое давление на элемент фундамента, которое он выдерживает. Расчетная нагрузка на одну винтовую сваю всегда должна быть меньше ее несущей способности. Равность значений нежелательна, поскольку стоит предусмотреть запас на случай возникновения непредвиденных обстоятельств.

Допустимая нагрузка на винтовую сваю зависит от следующих факторов:

• диаметр трубы и лопастей;
• прочность грунта основания;
• длина сваи.

При выполнении простейших расчетов для частного дома потребуется знать только прочностные характеристики основания и площадь лепестковой подошвы (лопасти). Расчет выполняется по следующей формуле:

В этой формуле N -несущая способность винтовой сваи (сколько она способна выдержать), F — значение несущей способности (неоптимизированное), γк — коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый в зависимости от количества опор для здания и способа выполнения геологических изысканий.

Коэффициент γk назначается равным следующим значениям:

• 1,2 при проведении точных геологических испытаний грунта основания, путем выполнения зондирования и лабораторных исследований. Выполнить это самостоятельно невозможно. Способ не подходит для частного домостроения из-за высокой стоимости, которая сильно увеличит бюджет строительства.
• 1,25 при проведении испытаний с помощью сваи-эталона. Хотя этот способ проще, чем предыдущий, определить, сколько сможет выдержать грунт, способен только человек, имеющий знания в области геологии.
• При самостоятельных исследованиях почвы и использовании табличных показателей прочности коэффициент принимается в зависимости от количества опор. Если несущая способность определяется для винтовой сваи с низким ростверком, то значение составит 1,4-1,75 при количестве опорных элементов в пределах 5-20 штук.

Важно! Практичнее всего использовать второй способ т.к. полноценные геологические изыскания дороги, а самостоятельное изучение грунта на глубине вкручивания свай практически нереально.

Чтобы найти F, потребуется выполнить вычисления по следующей формуле:

Здесь S — площадь лопасти, которая вычисляется по формуле для круга (S = πR² = (πD²)/4). Исходные данные приводятся производителем винтовой сваи. Для наиболее распространенных диаметров винтовой сваи можно воспользоваться таблицей ниже.

Эти элементы чаще всего применяются для легких частных строений.

После того, как определено, сколько составляет площадь лепестковой подошвы винтовой сваи, нужно выяснить прочностные характеристики грунта основания (в формуле буква Rо). Для этого потребуется выполнить как минимум простейшие геологические изыскания с помощью ручного бурения или отрывки шурфов. Грунт можно изучить визуально и на ощупь, рекомендуется выполнять определение с применением .

Таблица ниже рассматривает, какую прочность основания нужно взять в расчет для различных грунтов.

Зная сколько способен выдержать грунт на один квадратный сантиметр и площадь опорной части винтовой сваи можно найти предварительное значение несущей способности F (без учета коэффициента по надежности). Значение подставляют в первую формулу и находят окончательную максимально допустимую нагрузку на один элемент фундамента.

Более подробно определить, сколько сможет выдержать свая можно по формуле 7.15 пункта 7.2.10 . Здесь учитываются все моменты, которые способны повлиять на несущую способность, а именно:

• условия работы;
• характеристики грунта;
• глубина залегания лопасти (прибавляется боковое трение);
• диаметр лопасти;
• характер работы сваи (на выдергивание или на сжатие).

Выполнить расчет достаточно сложно, потребуется найти множество коэффициентов и характеристик грунта (здесь учитывается не только несущая способность, но и угол внутреннего трения, удельное сцепление, удельный вес и др.). Для упрощения работы можно воспользоваться таблицами, которые приводятся для наиболее распространенных диаметров свай (чаще всего для частного домостроения используют 89 мм, 108 мм, 133 мм).

Для свай диаметром 89 и 108 мм можно привести следующую таблицу:

Несущая способность элементов диаметром 89 достаточна для того, чтобы использовать их в качестве фундаментов под одноэтажные дома из легких материалов (каркасные, бревенчатые, брусовые). При возведении двухэтажных строений лучше вместо 89 диаметра выбрать 108 или больший. Если опирать на такие свайные фундаменты кирпичные и бетонные здания, при расчете получится очень большой диаметр элементов и частое их расположение (зависит от характеристик грунта), да и не в каждой компании найдется специалист способный рассчитать массивное здание на винтовых сваях. Выгоднее использовать другие типы фундаментов.

Пример упрощенного расчета

Исходные данные для расчета фундамента под двухэтажный брусовой дом с размерами в плане 6 на 6 метров:

• грунты на участке — глина;
• диаметр используемых свай — 133 мм, диаметр лопасти — 350 мм;
• масса дома, полученная в результате сбора нагрузок от стен, перегородок, перекрытий, полезного и снегового нагружения — 59 тонн.
• периметр наружных стен — 24 м, внутренних несущих стен нет.

Сначала находится прочность грунта основания. Воспользовавшись приведенной ранее таблицей находим, что для имеющегося типа почвы она составляет 6,0 кг/см². Коэффициент надежности по нагрузке принимаем 1,75 (для обеспечения запаса по надежности). Остается вычислить площадь лепестковой подошвы:

S = (πD²)/4 = 3,14*352/4 = 961,6 см² (значение диаметра лопасти в расчет берется в сантиметрах).

Находим неоптимизированную несущую способность:

F = S*Rо = 961,6*6,0 = 5770 кг.

Вычисляем допустимую нагрузку:

N = F/γk = 5770/1,75 = 3279 кг ≈ 3,3 т.

Для дальнейшего расчета определяем минимальное количество свай, которые способны удержать данный дом:

59 т/3,3т = 17,87 шт, округляем до целых в большую сторону и принимаем в дальнейший расчет 18 шт.

Чтобы завершить вычисления для возведения фундаментов, нужно определить шаг между сваями. Для этого длину стен дома делят на количество опорных элементов:

24 м/18 шт = 1,33 м — максимальный шаг фундаментов.

Получилось довольно большое количество свай для такого небольшого дома, т.к. мы приняли что геологические изыскания не проводились, и пришлось принять γk = 1,75, если провести исследования хотя бы пробным вкручиванием (эталонным), тогда количество свай можно снизить до 12-13 штук, а это существенная экономия. В каждом случае нужно считать что обойдется дешевле — геологические изыскания или самостоятельный расчет и перестраховка по несущей способности.

Определение максимальной нагрузки на сваю — только часть вычислений для проектирования. Как показано выше, на этом расчет не заканчивается. Окончательными результатами вычислений должны стать следующие данные для свай:

• сечение;
• длина;
• распределение под несущими стенами.

Прочный фундамент - одно из обязательных условий безопасной эксплуатации жилых и производственных зданий. Его технические характеристики и потребительские качества во многом зависят от соблюдения технологии возведения и грамотного проектирования.

Чтобы построить надежный фундамент для дома или хозяйственных помещений, необходимо правильно определить глубину его залегания. Для свайного основания потребуется рассчитать длину опор.

Условия строительства

Глубина заложения сваи фундамента определяется на основе данных гидрогеологических изысканий, проводимых на месте возведения объекта. При этом учитывают такие факторы, как:

• физико-механические свойства грунта и возможность их изменения в процессе строительства и эксплуатации дома;
• расположение подземных вод;
• максимально вероятный уровень осадков в течение весны и осени;
• склонность почвы к вспучиванию в зимний период;
• глубина промерзания.

Помимо гидрогеологических характеристик участка при расчете уровня залегания свайного основания имеют значение архитектурные и конструктивные особенности сооружаемых объектов.

Среди них можно выделить:

• вид здания, количество этажей и наличие подвальных помещений;
• уровень залегания несущих конструкций окружающих строений;
• величина и характер предполагаемых нагрузок, которые будут воздействовать на фундамент после введения объекта в эксплуатацию;
• расположение инженерных коммуникаций.

После проведения анализа гидрогеологических и инженерно-архитектурных условий строительства выбирают тип и материал свай, определаются с их конструкцией и рассчитывают диаметр сечения, количество и длину.

Виды и характеристики почвы

Поскольку свойства грунта оказывают существенное влияние на выбор технологии строительства зданий, то при закладке свайного фундамента обращают внимание на прочность почвы и ее устойчивость к сжиманию. При возведении дома или хозяйственных сооружений можно воспользоваться традиционными технологическими картами, разработанными для определенной местности. Однако стоит учитывать, что они актуальны для объектов промышленного и гражданского строительства. Более точные данные получают, исследуя почву непосредственно на площадке.

Еще одной характеристикой грунта является глубина промерзания, которая влияет на уровень закладки основания. Она зависит от месторасположения строительства, вида почвы на участке и теплотехнических параметров дома. Если возводимое здание предполагается отапливать, то уровень промерзания грунта снижается на 20-30 %. При строительстве холодных ангаров и других аналогичных сооружений он увеличивается примерно на 10 %.

Ошибки в определении основных параметров грунта и возможное его проседание могут стать причиной деформации основания дома, появления трещин на поверхности и повреждения несущих конструкций.

Расположение грунтовых вод

Не менее важным параметром наряду со свойствами почвы на строительной площадке является уровень грунтовых вод.

Если он расположен достаточно низко относительно основания, то глубина его заложения определяется с учетом вида и характеристик грунта. При высоком уровне подземных вод все расчеты проводятся на основе данных о промерзании почвы. Кроме того, следует обращать внимание на динамику содержания влаги в почве.

При непостоянном уровне грунтовых вод, который повышается во время обильных осадков целесообразно сооружение специальных кювет на территории расположения объекта. Они предотвращают негативное воздействие влаги на фундамент и служат для отвода ее излишков. Снизить высокий уровень грунтовых вод, который сохраняет стабильные показатели в течение года, помогут дренажные системы или их комплекс.

В качестве дополнительной защиты от влаги нужно предусмотреть гидроизоляцию несущей конструкции.

Определение длины свай

Согласно положениям СНиП 2.02.03-85 и его актуализированной версии СП 24.133300.2011 выбор длины свай осуществляется в соответствии с параметрами грунта на строительной площадке и уровнем расположения подошвы ростверка. При этом нужно учитывать имеющееся в наличии оборудование и технологические возможности возведения фундамента.

Нижние концы свай должны быть заглублены в прочном грунте не менее, чем на 0,5-1 м. Точные данные зависят от характеристик почвы и показателей ее текучести. При возведении оснований для производственных помещений с недорогим оборудованием, складов с малоценным сырьем, деревянных построек и других зданий III класса допустимо опирать сваи на пылевато-глинистые и песчаные грунты.

Длина сваи соответствует расстоянию от подошвы ростверка до твердого грунта с поправкой на особенности рельефа участка и величину предельно допустимой осадки. Ее минимальная величина составляет:

• для сейсмически активных районов - 4 м;
• на территориях с насыщенными влагой песками - 8 м.

В остальных случаях минимальная длина определяется видом свай для основания зданий и сооружений. Корректировку проектных данных проводят с помощью пробной забивки, а также статистических и динамических методов испытания.

Размеры свай разного вида

Помимо геологических условий и конструктивных особенностей возводимых зданий глубина заложения свайного основания зависит и от типа опор.

Винтовые

Для определения параметров опор оснований под легкие постройки небольших размеров иногда достаточно поверхностного анализа на участке. Если в самом низком месте строительной площадки на глубине до 50 см встречается глинистый или песчаный грунт повышенной плотности, то длина винтовых свай должна быть не менее 2 м. В других условиях производят расчет, учитывая уровень промерзания почвы.

К примеру, для строительства различных объектов в Подмосковье чаще всего используют винтовые сваи длиной 2-3 м. Конструктивные элементы небольшого диаметра востребованы при возведении заборов и беседок, а аналогичные изделия значительного сечения применяют для сооружения частного дома в несколько этажей.

Буронабивные

Они заливаются в предварительно подготовленные скважины, количество и расположение которых определяется проектом здания и технической документацией. Глубина бурения зависит от вида опор, которые могут быть без уширения, с корневидным основанием или уширенной пятой. При выборе конструкции определенного вида учитывают характеристики почвы и воздействующие на фундамент нагрузки.

Длина буронабивной сваи в грунте должна составлять не менее 3 м от подошвы ростверка или поверхности земли. Если используют конструкции без уширения, то их заглубляют в опорный пласт минимум на 1 м. Погружение опор в связный грунт с уширенной пятой не может быть менее 2 м или величины ее диаметра. Если строительство проводится на участках с погребенным слоем торфа, то конец свай располагают на 2 м ниже.

Диаметр стволов буронабивных опор определяется их длиной и высотой дома, и составляет:

• для конструкций до 10 м - 400 мм;
• для сооружений до 15 м - 500 мм.

Прочность свай размером от 15 до 30 м обеспечивается за счет стволов диаметром 600 мм.

Забивные

В зависимости от вида используемых материалов забивные сваи бывают деревянными, металлическими или железобетонными. Конструкции из дерева или металла перед погружением обрабатывают защитными составами. Посмотрите видео, как монтируют забивные сваи.

Минимальная длина железобетонных опор не превышает:

• для полых - 4 м;
• для сплошных - 3 м.

Стандартный размер может составлять от 3 до 16 м. Если глубина установки железобетонных опор предполагает значительное расстояние от поверхности до точки опоры, то используют составные сваи и комбинированный способ монтажа.