Свайное поле

Расчет необходимого количества свай

Монтаж свай

Определение числа опор, размещающихся в свайном поле, проводится в несколько стадий:

• Вычисление суммарного нагружения, приходящегося на основание во время его эксплуатации;
• Определение несущей способности каждой сваи;
• Деление суммарной нагрузки на величину несущей способности опоры, в результате чего определяется требующееся количество свай.

По окончании расчетов составляется исполнительная схема, на которой отражается расстановка опор по периметру и внутренним стенам дома. Для выполнения расчета суммарной нагрузки следует определить общую массу здания с учетом удельной массы используемых стройматериалов, а также площади конструктивных элементов дома.

Затем производится расчет эксплуатационной нагрузки на здание, по ГОСТ 20107-85 она равна:

• Для промышленных зданий 200 кг/м2 перекрытия;
• Для жилых домов – 150 кг/м2.

На следующем этапе выполняются расчеты снеговой нагрузки в зимний период времени; значение ее рассчитывается в зависимости от региона строительства. Для этого площадь крыши умножается на нормативный вес слоя снега, приходящегося на 1 м2.

Полученные нагрузки суммируются и умножаются на 1,2 (коэффициент надежности). На следующей стадии осуществляется расчет несущей способности опор на основании данных об основных характеристиках грунта. После выполнения расчетов суммарное значение нагрузок делится на несущую способность сваи, в результате чего получается требующееся количество опор, которое и отражается на исполнительной схеме, чертежах и плане дома.

Подбор типа свай

Сваи квадратного сечения

Наиболее часто применяющимся типом опор при устройстве свайного фундамента жилых домов являются цельные конструкции с сечением 300х300 мм. Также такие сваи применяются при строительстве:

• Мало- и многоэтажных сооружений;
• Зданий промышленного назначения;
• Устройства усиления ранее возведенных свайных оснований.

При возведении зданий утяжеленной конструкции, в которых от опор требуется максимальная несущая способность, могут применяться сваи сечением 350х350 мм и 400х400 мм. При устройстве фундамента для легких домов из пенобетона и деревянных материалов допускается использование опор 250 х 250 мм.

Сваи квадратного сечения широко используются при возведении зданий на всех видах грунта, в частности:

• На пучинистых грунтах;
• Грунтах, на которых возможны горизонтальные сдвижки;
• Влагонасыщенных и обладающих низкой плотностью почвах – торфяниках, илистых и заболоченных участках.

Если на стройплощадке имеется пласт проблемной почвы значительной толщины (превышающей 10 см), а длины сплошных опор недостаточно, то могут использоваться составные конструкции. Суммарная длина их в некоторых сложных случаях может достигать 28 м за счет стыкования отдельных элементов при погружении в грунт.

Нюансы технологии разметки фундамента

Разметка фундамента — трудоемкий процесс, требующий особой тщательности при проведении работ. Не пытайтесь сэкономить время и за один заход выполнить разметку свайного поля и ростверка — натянутая бечевка будет мешать монтажу свай и непременно изменит свое положение в процессе погружения опор.

Совет эксперта! Технология требует демонтажа базисных линий после разметки точек погружения свай и повторного восстановления контуров фундаментной ленты на этапе ее обустройства.

Рис. 2.0: Последовательность монтажа свайного фундамента

По правилу египетского треугольника можно проверять правильность конфигурации любых углов. Требуемая длина гипотенузы (расстояния между помеченными на строительной нити точками) в данном случае высчитывается по формуле корня: , в которой:

• x — длина диагонали;
• а — длина отступа на первом контуре бечевки (в квадрате);
• b — длина отступа на второй бечевке.

К примеру: при отступах в 3 и 4 метра о правильном прямом угле свидетельствует длина диагонали в 5 метров ( = 5).

Цены на фундаментные работы уточняйте по форме заявки, после отправки с вами на связь выйдет наш менеджер, который расскажет вам актуальную информацию на сегодняшний день по фундаментным работам.

Диаметр и длина свай как основные характеристики

Винтовые сваи по своему диаметру подразделяются на несколько видов, которые используются в строительстве для различного предназначения:

• 57 мм (используются для легких заборов);
• 76 мм (применяются для монтажа деревянных заборов, а также заборов из профлиста, для установки фундаментов под бытовки, туалеты, хозяйственные блоки);
• 89 мм (необходимы для монтажа тяжелых заборов, фундаментов под каркасные дома, различных пристроек к дому, таких как веранда, терраса, лестница);
• 108 мм (используются для установки фундаментов под каркасные многоэтажные дома, для пристроек из бревен, брусьев, легких камней);
• 133 мм (используются для установки фундаментов под каркасные многоэтажные дома, для домов из бревен, для беседок, монтажа пирсов и причалов).

Определение длины свай

Одним из важных факторов при расчете фундамента является точное определение длины винтовых свай, благодаря чему в последующем дом не просядет под собственным весом. Выбор длины свай зависит от плотности грунта, а также перепадов высоты на участках строительства.

Для определения качества грунта необходимо выкопать лопатой на участке лунку глубиной 0,5 м. в самом низком месте земельного участка. Если под слоем почвы Вы обнаружили песок или глину, данный грунт считается благоприятным для монтажа винтовых свай. Для возведения фундамента можно использовать сваи в 2,5 м.

В случае, когда под почвой Вы нашли торф, воду или плывун, Вам понадобится соответствующий инструмент, так называемый садовый бур. Данный инструмент необходимо вставлять в готовые лунки и вкручивать пока на шнеке инструмента Вы не обнаружите плотные комки песка, глины. Бур во время вкручивания нужно время от времени вытаскивать и стряхивать с его шнека грунт. Благодаря процедуре вкручивания бура Вы сможете рассчитать глубину плотных слоев грунта.

Хотите установить винтовой фундамент своими руками?

Перепад высоты на земельном участке – следующий критерий выбора длины свай. К примеру, длина дома составляет 6 метров, а перепад высоты – 1 метр. В таком случае, для установки фундамента для верхнего ряда свай понадобятся сваи длиной 2,5 м, для среднего ряда – 3 м, а для нижнего ряда – 3,5 м. Советуем при перепадах высоты более полуметра брать в расчет винтовые сваи с запасом в 0,5 м. Достаточно часто случается, что при установке свай с перепадами высоты, на нижних сваях не достает около 30 сантиметров.

Для точного определения длины свай рекомендуем обращаться за помощью специалистов , которые в кратчайший срок приедут и произведут точные замеры с пробным бурением за доступную цену.

Преимущества винтовых свай

• Сталь марки СТЗ
• Любой грунт и рельеф
• Монтаж — завтра
• Гарантия 10 лет
• Низкая цена
• Установка даже зимой

Иногда сложно разобраться какие конкретно сваи вам подойдут. Позвоните нам — мы поможем.

Как рассчитать количество винтовых свай?

Правильно выполненные расчеты при проектировании свайно-винтового фундамента – залог надежности всей строительной конструкции. Их осуществление требует знаний и опыта в сфере проектирования и строительства оснований данного типа.

Основные принципы расчета количества винтовых свай

Чтобы грамотно рассчитать количество винтовых свай, следует основываться на следующих принципах:

1. Для возведения легких заборов не превышайте расстояние между устанавливаемыми сваями в 3-3,5 м.;
2. Для деревянных заборов, а также заборов из профлиста расстояние не должно превышать трех метров, а при наличии нагрузки ветром – 2,5 метров;
3. Для деревянных домов расстояние между сваями должно быть не больше 3-х м.;
4. Для домов из пенобетона, газобетона, пеноблоков и шлакоблоков необходимо устанавливать расстояние для свай не более 2-х метров.

Для расчета количества винтовых свай необходимо:

1. взять план первого этажа;
2. обозначить винтовые сваи в каждом из углов фундамента, на стыках внутренних несущих перегородок, внешних стен;
3. расположить по каждой внутренней, внешней стене необходимое число свай с учетом расстояния, не превышающего 2-3 метра в зависимости от материалов, из которых будет возводиться строение;
4. остальное пространство заполнить винтовыми сваями с учетом расстояния в 2 или 3 метра;
5. если будет возводиться печь необходимо учитывать, что она требует минимум 2-х свай;
6. обозначить винтовые сваи под внешние углы балконов, террас, пристроек;
7. подсчитать общее число винтовых свай.

Основные показатели при расчете количества свай

При расчете количества свай учитываются два базовых показателя:

1. общая весовая нагрузка объекта строительства на фундамент;
2. грузонесущая способность грунта на участке строительства и, соответственно, нагрузка на одну сваю.

Весовая нагрузка рассчитывается следующим образом:

Определяются:
вес всех используемых при строительстве объекта материалов, при этом во внимание берутся значения, которые будет иметь готовый объект;
нагрузка при эксплуатации объекта и снеговая нагрузка – рассчитываются согласно СНиП 2.01.07-85.

Вышеуказанные показатели веса и нагрузки суммируются, полученное значение умножается на 1,1-1,2 – коэффициент запаса.

Грузонесущая способность грунта – показатель, рассчитываемый в индивидуальном порядке на основе данных, полученных при геологическом исследовании участка строительства. Расчеты опираются на нормы СНиП 2.02.03-85. В ряде случаев допустимо не проводить исследование. Такой подход целесообразен при хорошей изученности, стабильности грунта и возможности применения показателя минимальной допустимой нагрузки на одну сваю заданного типоразмера и планируемой глубины залегания винта.

После вычисления общей весовой нагрузки и допустимой грузонесущей способности одной сваи первый показатель делится на второй. В результате получает минимально допустимое количество свай, которое, впрочем, зачастую увеличивается по соображениям повышения надежности конструкции.

Согласно строительным ГОСТам и Сводам Правил, шаг монтажа свай составляет 1,5-3 метра, при этом предусматривается установка свай не только по периметру, но и внутри него. Расположение свай относительно друг друга, а также их количество серьезно зависит от площади строения, а также нахождения зон повышенной нагрузки, которую, например, создает построенная в доме печь. Для таких зон количество свай желательно увеличивать. Расположение свай и их количество отражается на плане – схеме свайного поля.

Устройство ростверка или проектного фундамента

Последним этапом строительства фундамента является обвязка погруженных свай железобетонным ростверком:

Производится отсыпка свайного поля песком так, чтобы высота оголовков свайных столбов соответствовала общему уровню высоты строительного участка, песчаная подсыпка тщательно уплотняется и утрамбовывается;

Рис.: Схема ростверка фундамента из железобетонных свай

• Из строганных досок толщиною 2-3 сантиметра обустраивается опалубка под заливку бетоном. Опалубка укрепляется наклонным распорками и устилается влагонепроницаемым материалом — геотекстилем либо клеенкой, препятствующим утечкам бетонного молочка сквозь щели между досками;
• Из рифленой горячекатаной арматуры создается армокаркас, он укладывается внутрь опалубки так, чтобы контуры каркаса были утоплены внутрь ростверка на глубину 4-5 сантиметров с каждой стороны;
• Выполняется заливка опалубки бетоном класса М200-М300, после чего бетон уплотняется с помощью виброуплотнителей и на период отвердевания укрывается пароизоляционным материалом.

Рис.: Железобетонный ростверк после заливки

Совет эксперта! По истечению 28 дней после заливки ростверка бетон набирает полную проектную прочность и фундамент становится пригодным для проведения дальнейших строительных работ.

Для чего сооружается свайное поле

Свайное поле является одним из важнейших компонентов любого свайного основания. После проведения работ по обвязке ростверком порознь размещенных свай, его предназначение – основание для сооружения жилых и промышленных зданий, инженерных и гидротехнических сооружений.

В свайном основании каждого дома сваи с ростверком играют совершенно разные роли. Посредством ростверка объединяются сваи в единый монолит, это придает им дополнительную устойчивость и повышает сопротивляемость действию выталкивающих и горизонтальных сил. При этом нагрузкой от постройки равномерно нагружается каждая свая.

Каждый из элементов свайного поля передает нагрузку от дома на объем грунта, в который помещена их опорная часть. При значительном заглублении свай (3-15 м) происходит вскрытие поверхностной сферы грунта и распределение нагрузки от веса дома в уже устойчивом и обладающем высокой плотность грунте, что имеет особое значение при строительстве на участках с неустойчивыми грунтами.

Забивной свайный фундамент

Забивной фундамент сооружается с применением железобетонных свай квадратного сечения с заостренным концом. Но они считаются менее надежными по сравнению с металлическими трубами, которые за счет наличия лопастей обладают лучшей устойчивостью.

Рисунок 8. Забивные железобетонные сваи

Особенности

Железобетонные сваи изготовляются в заводских условиях из качественного бетона с предварительным армированием. Они бывают разной длины, что позволяет сооружать забивной фундамент практически на любых почвах (исключение составляют скалистые), так как изделия погружаются на глубину залегания плотных несущих слоев.

Рисунок 9. Конструкция забивного свайного фундамента

Основные плюсы:

• Устойчивость к неблагоприятным климатическим условиям.
• Способность выдерживать вертикальные и горизонтальные нагрузки за счет качественного армирования железобетонных свай.
• Минимальная трудоемкость устройства, поскольку погружение выполняется с привлечением спецтехники.
• Небольшой объем земляных работ – для погружения не требуется предварительно делать скважины или копать траншеи.

Этапы монтажа

Последовательность устройства фундамента на забивных сваях:

• Подготовка строительной площадки.
• Разметочные работы.
• Подготовка подъездных путей для спецтехники, которая будет производить забивку свай.
• Забивка железобетонных опор ударным или вибрационным способом.

  Фото 10. Процесс забивки свай

• Монтаж ростверка.

Фото 11. Забивные сваи, обвязанные металлическим швеллером

Процесс забивки железобетонных свай показан в следующем видео:

Виды конструкций

Монолитные сваи, как правило, изготавливают прямоугольной или квадратной формы, размеры сечения от 20 до 40 см. Также производят и квадратные сваи, у которых есть полость с сечением 25×25 см или 30×30 см. Толщина стенок на самом узком месте у таких опор не должна быть меньше 40 мм.

Бетонная заливка укрепляется вдоль стальной арматурой, а на поперечном укреплении используют низкоуглеродистую проволоку толщиной не менее 5 мм.

Шпунтовые сваи

Этот вид железобетонных свай необходимо забить в грунт с большой силой помощью молота. Вокруг обычных опор после погружения образуется очень плотный слой земли, который препятствует забиванию других элементов фундамента рядом. Поэтому при их монтаже расстояние между ними должно быть не меньше, чем диаметр самого стержня.

Шпунтовые опоры по технологии необходимо забивать вплотную друг к другу, поэтому используются они крайне редко.

Когда шпунтовые стойки поднимаются на копер, нужно следить за тем, чтобы не возникал прогиб конструкций. Если это происходит, то используют подъемный механизм.

Шпунтовые железобетонные опоры погружают в грунт с помощью различных наголовников, которые идут в комплекте со сваепогружающими машинами. Также могут использоваться наголовники-уловители.

После того, как в грунт забивают шпунтовые сваи, приступают к погружению анкерных. По всей протяженности фундамента на шпунтовые сваи крепят пояс из швеллера, к которому устанавливают тяги, идущие от стержней-анкеров.

На устройстве тяги нужно предусмотреть винтовые приспособления, которые предназначены для равномерного натяжения анкеров под газобетон.

Планирование разных типов фундамента

Для любого фундамента учитывают уровень промерзания грунта в холодный период. Каркасные дома облегченного типа могут возводиться на сваях длиной до 2,5 метра, заглубленные до отметки, где почва не промерзает.

Мощные постройки требуют прочного основания и для них устраивают железобетонные ленты, монолитные плиты или свайно-ростверковые основания. Уровень почвенных вод влияет на пучинистость земли и определяет тип фундамента.

Основание планируют так, чтобы после намокания в грунте не было сдвигов и скольжений, от чего зависит целостность дома. Во вспучивающихся почвах фундамент закладывают на 10 – 20 см ниже отметки промерзания, а в стабильных грунтах уровень промерзания не имеет особого значения. В сборных основаниях размер фундамента принимают кратным высоте железобетонного блока.

Ленточный

Бетонная полоса с армированием проходит под несущими стенами дома, колонами и столбами. Используют кирпич, железобетон, бетон и бутовый камень. Ленточное основание обладает высокой несущей способностью и применяется для строительства крупных домов.

Монолитные конструкции выполняют заливкой бетона в съемную опалубку или несъемную оболочку. Чертеж плана ленточного фундамента предусматривает расположение опалубочных элементов для точного размещения монолитных участков. Обязательно проставляется диаметр используемой арматуры, приводится план расположения стержней в каркасе.

Сборные элементы готовят на заводах, а в условиях строительной площадки укладывают в проектное положение. Лента состоит из основных блоков и фундаментных подушек в форме трапеции. План ленточного сборного фундамента содержит указание на высоту подсыпки из гравия, песка или щебня под подошвой сборного элемента.

Свайный

План свайного фундамента

Круглые, прямоугольные или составные стержни погружают в землю, сваи бывают металлические, бетонные, деревянные. На чертеже указывают группы свай и их расположение в плане с привязкой к осям строения. На схеме размещают положение ростверка в форме плиты или балки для связывания вертикальных опор.

План свай помогает:

• четко установить места расположения стержней на местности;
• выдержать расстояния между вертикальными элементами;
• определить объем бетона для монтажа ростверка;
• установить в проектное положение свайные оголовки для последующего соединения с обвязкой.

Плитный

Проект плитного фундамента

Монолитное основание с сетками из арматуры применяется на обводненных почвах, часто так устраивают фундаменты промышленных зданий с большой нагрузкой. В домашнем строительстве используется утепленный вариант по типу шведской сплошной плиты с изоляцией от холода.

План плитного фундамента предусматривает:

• чертеж котлована с указанием толщины растительного слоя, отметки для зачистки дна до проектной глубины;
• конструкцию съемной опалубки с расчетом щитов и подпорок;
• размеры по толщине усилительной подсыпки из песка или щебня;
• расчет элементов утеплительной несъемной оболочки;
• схему каркаса сеток и усилительных ребер с рекомендациями по выбору арматуры;
• расчет количества материала для всех конструктивных частей плиты.

Зависимость от размеров сооружения

Конструкторы рассчитывают параметры фундамента, при этом учитывают различные условия влияния. Размер дома и его функциональность является основополагающим фактором для выбора типа опоры и его размеров. Для промышленных объектов выбирают мощный фундамент, который сможет равномерно передавать давление на грунт от вибрации оборудования, толчков и электромагнитных колебаний.

Если под домом слабый грунт, его усиливают, чтобы сократить объем материалов на устройство основания дома. В проекте предусматривают систему отвода почвенной влаги от подземной части и гидроизоляционные оболочки. Защитные слои показывают на чертеже, о материалах и объемах информируют в пояснительной записке.

Принципы расчёта и проектирования

основана на принципе прохождения точечной опоры сквозь слабые слои почвы к плотным несущим пластам.

Нагрузка от дома, таким образом, передаётся прямо на несущее грунтовое основание, чем обеспечивается надёжное и прочное положение строения.

Глубину залегания несущих пластов грунта определяют путём опытного бурения и отбором образцов почвы, с последующим их испытанием. Также этот параметр берут из вертикальной съёмки с привязкой к месту строительства, которая есть в каждом отделении архитектуры местного исполкома.

Путём сбора нагрузок (вес всех конструкций строения, мебели, оборудования различного назначения, максимального количества людей и прочего, снеговая нагрузка) и делением их на общую площадь винтовых свай определяют удельное давление на почву. Оно должно быть меньше сопротивления несущего слоя грунта. Этим соотношением корректируют количество винтовых свай на плане СВФ.

Существуют нормативы отбора типоразмеров свай для строительства различных объектов. Основным показателем является диаметр ствола опоры, который напрямую взаимосвязан с величиной её несущей способности. Для ручной установки свай применяются опоры диаметром от 57 до 133 мм.

Диаметр сваи, мм	Нагрузка, кг	Вид почвы	Строение
57	800	Переувлажнённый грунт	Лёгкие постройки каркасного типа
89	1400	Болотистые и торфяники	Дачные домики, гаражи
108	3500	Все кроме каменистых	Бревенчатые дома (срубы)

Длину сваи рассчитывают исходя из того, что нижний её конец должен погрузиться в несущий слой грунта минимум на 300 мм. К этому добавляют высоту наземной части опоры. Проектом строительства закладывается величина просвета между землёй и обвязкой ВС (ростверком).

Минимальный технологический зазор допустим высотой 150 мм. Сюда следует добавить расстояние до технологических отверстий + 100 мм. В общей сумме это будет оптимальная длина сваи.

Как составить чертеж свайного поля?

После всех расчётов приступают к формированию чертежа расположения ВС на плане строительного участка.

При расстановке опор на приусадебном участке руководствуются следующими правилами:

1. Сваи должны быть установлены во всех углах плана фундаментного основания.
2. Опоры для монолитной плиты под оборудование (печь, котёл и пр.) будут в углах и по периметру через каждые 1,5 м.
3. По осям расположения несущих стен центры свай помещают с промежутком от 1,5 до 2 м., в зависимости от материала ростверка (обвязки). Например, для бруса — 1,5 м, а для швеллера достаточно будет устанавливать опоры каждые 2 – 2,5 м.

Пример исполнительной схемы и план свайно-винтового фундамента:

Конструкция фундамента на винтовых сваях

Чтобы самостоятельно сделать винтовой фундамент, необходимо понимать его технологические характеристики, нюансы возведения и технологию строительства.

Винтовой фундамент является, по сути, винтовыми сваями. Они применяются для возведения деревянных срубов, каркасных домов и являются наиболее простым конструктивным решением среди вариантов фундаментов. Для строения винтовые сваи выполняют несущую, стабилизирующую и укрепляющую функции. Это наиболее простой для монтажа вид основания, по сравнению с широко применяющимися при возведении архитектурных сооружений из леса ленточным и монолитным фундаментами.

В отличие от монолитных фундаментов, винтовые сваи представляют собой трубы нужного диаметра, которые вкручиваются в почву и принимают на себя нагрузку, производимую сооружением. Через каждую трубу пропущен металлический прут, который приводит всю конструкцию в движение, а в почву такая конструкция врезается специальными лопастями, которые не просто прорезают отверстие для сваи, но и выполняют опорную и регулирующую нагрузку функции. Лопасти сваи – не единственный элемент, позволяющий сваям крепко удерживать здание. При монтаже винтового фундамента трубы свай можно дополнительно укрепить арматурой. Технологически, сваи удерживаются и при помощи бетона.

Фундамент данного типа идеален для нестабильных почв с преобладанием песка и с сезонным изменением уровня грунтовых вод. Сваи отлично фиксируют строение и позволяют ему не «поплыть». Также такой фундамент защищает строение от проникновения влаги. Данный вид фундамента хорош для мягких почв – глиняных или песчаных. Мягкость почвы нужна, чтобы труба с лопастями плавно вошла и не получила повреждения от твердых элементов. Еще одна причина сделать винтовой фундамент в местности с мягкой почвой – такие почвы обладают определенной подвижностью, а конструктивные особенности винтового фундамента позволяют крепко зафиксировать сваи и, одновременно дать пространство для маневров в случае сдвигов почв.

Не рекомендуется использовать винтовой фундамент в твердых почвах. Он нецелесообразен и смонтировать винтовые сваи по технологии невозможно ввиду слишком твердой породы.

Стандартная винтовая свая имеет следующие характеристики:
— диаметр трубы – 100 – 300 мм;
— диаметр лопасти – 200 – 550 мм;
— длина трубы – 1500 – 9000 мм;
— толщина проката – 8 – 12 мм;
— толщина лопасти сваи – 3 – 10 мм;
— вертикальная нагрузка одной сваи – 1 – 30 тонн.

Технологически, один конец винтовой сваи имеет специальную шляпку для крепления ростверка (несущая сторона), а другая – лопасти для углубления в почву. Ввиду того, что такой вид фундамента используется для строительства деревянных конструкций, используем для первого венца бревна или брус. Совпадение материалов позволит максимально прочно зафиксировать сооружение на сваях.