Определение длины свай существующих зданий

Указания по расчету свайных фундаментов

Основные указании

Расчет свайных фундаментов и их оснований должен быть выполнен по предельным состояниям:
а) первой группы:
— по прочности материала сван и свайных ростверков;
— по несущей способности грунта основания свай;
— но несущей способности оснований свайных фундаментов, если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и др.) или если основания ограничены откосами или сложены крутопадающими слоями фунта и т.п.;
б) второй группы
— по осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных на-грузок;
— по перемещениям свай (горизонтальным u_p , углам поворота головы свай ψ_p) совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов.
— по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов.
Расчет свай, свайных фундаментов и их оснований по несущей способности необходимо выполнять на основные и особые сочетания нагрузок, по деформациям — на основные сочетания.
Все расчеты свай, свайных фундаментов и их оснований следует выполнять с использованием расчетных значений характеристик материалов и фунтов.
При наличии результатов полевых исследований несущую способность грунта основания свай следует определять с учетом данных статического зондирования грунтов, испытаний грунтов эталонными сваями или по данным динамических испытаний свай. В случае проведения испытаний свай статической нагрузкой несущую способность грунта основания сваи следует принимать по результатам этих испытаний

Расчет сван по прочности материала

При расчете свай всех видов по прочности материала сваю следует рассматривать как стержень, жестко защемленный в фунте в сечении, расположенном от подошвы ростверка на расстоянии l₁ определяемом по формуле:

где l₀— длина участка сваи от подошвы высокого ростверка до уровня планировки грунта, м;
a_g — коэффициент деформации. 1/м.

Если для буровых свай и свай — оболочек, заглубленных сквозь толщу нескального грунта и заделанных в скальный грунт, отношение 2/a_g , то следует принимать

(где h — глубина погружения сваи или сваи — оболочки, отсчитываемая от ее нижнего конца до уровня планировки грунта при высоком ростверке, подошва которого расположена над грунтом, и до подошвы ростверка при низком ростверке, подошва которого опирается или заглублена в нескальные грунты, за исключением сильносжимаемых, м).
При расчете по прочности материала буро-инъекционных свай, прорезающих сильносжимаемые грунты с модулем деформации Е = 5 МПа и менее, расчетную длину свай на продольный изгиб l_d , в зависимости от диаметра свай d следует принимать равной:

при Е ≤ 2 МПа l_d = 25d
при Е = 2 — 5 МПа l_d = 15d.

В случае если l_d превышает толщину слоя сильносжимаемого грунта расчетную длину следует принимать равной 2h_g.
Расчеты конструкций свай всех видов следует производить на воздействие нагрузок, передаваемых на них от здания или сооружения, а забивных свай, кроме того, на усилия, возникающие в них от собственного веса при изготовлении, складировании, транспортировании свай, а также при подъеме их на копер за одну точку, удаленную от головы свай на 0,3l (где l -длина сваи).
Усилие в свае (как балке) от воздействия собственного веса следует определять с учетом коэффициента динамичности, равного:
1,5 — при расчете по прочности;
1,25 — при расчете по образованию и раскрытию трещин.
В этих случаях коэффициент надежности по нагрузке к собственному весу сваи принимается равным единице.
Расчетная нагрузка, допускаемая на железобетонную сваю по материалу, определяется по формуле:

где ϒ_b3 — коэффициент условий работы бетона, принимаемый ϒ_b3= 0,85 для свай, изготавливаемых на месте строительства;
ϒ_cb — коэффициент, учитывающий влияние способа производства свайных работ;
R_b — расчетное сопротивление бетона сжатию;
A_b — площадь сечения сваи нетто,
R_gc — расчетное сопротивление арматуры сжатию;
A_g — площадь сечения арматуры.
Пример 1.

Определение несущей способности сваи по материалу
Определить несущую способность буронабивной сваи диаметром d = 0,2 м по материалу. Свая выполняется в глинистом грунте без крепления стенок и отсутствии грунтовых вод. Материал сваи: бетон В20. Свая армирована 4 стержнями d12 A400.
Решение:
Площадь сечения сваи нетто:
A_b = πd 2 /4 = 3,14 * 0,22 2 /4 = 0,0314 м 2 .
Площадь сечения 4d12 A400: A_g = 452 мм 2 = 452 * 10 -6 м 2 .
Расчетное сопротивление бетона сжатию: R_b = 11,5 МПа.
Расчетное сопротивление арматуры А400 сжатию:
R_gc = 355 МПа.
Коэффициент условии работы бетона: ϒ_b3 = 0,85.
Коэффициент, учитывающий влияние способа производства свайных работ: ϒ_cb = 1,0.
Расчетная нагрузка, допускаемая на .железобетонную сваю но материалу:

N = 0,85* 1,0 * 11,5 * 0,0314 + 355 * 452 * 10 -6 = 0,467 МПа = 467 кН.

Расчет свай по несущей способности грунта

Одиночную сваю в составе фундамента и вне его по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать исходя из условия:

где N — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю (продольное усилие, возникающее в ней от расчетных нагрузок, действующих на фундамент при наиболее невыгодном их сочетании);
F_d — расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи.
γ_k — коэффициент надежности по грунту.

При расчете свай всех видов как на вдавливающие, так и на выдергивающие нагрузки продольное усилие, возникающее в свае от расчетной нагрузки N, следует определять с учетом собственного веса сваи, принимаемого с коэффициентом надежности ио нагрузке, увеличивающим расчетное усилие.
Если расчет свайных фундаментов производится с учетом ветровых и крановых нагрузок, то воспринимаемую крайними сваями расчетную нагрузку допускается повышать на 20 % (кроме фундаментов опор линий электропередачи).
Если сваи фундамента опоры моста в направлении действия внешних нагрузок образуют один или несколько рядов, то при учете (совместном или раздельном) нагрузок от торможения, давления ветра, льда и навала судов, воспринимаемых наиболее нагруженной сваей, расчетную нагрузку допускается повышать на 10 % при четырех сваях в ряду и на 20 % при восьми сваях и более При промежуточном числе свай процент повышения расчетной нагрузки определяется интерполяцией.
Расчетную нагрузку на сваю N, кН. следует определять, рассматривая фундамент как рамную конструкцию, воспринимающую вертикальные и горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты.
Для фундаментов с вертикальными сваями расчетную нагрузку на сваю допускается определять по формуле:

где N_d — расчетная сжимающая сила, кН;
M_{x ,} M_y расчетные изгибающие моменты, кНм, относительно главных центральных осей x и y плана свай в плоскости подошвы ростверка;

n — число свай в фундаменте.
x_i, y_i — расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м;

х , у — расстояния от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, м.

Рис. 1. Схема для определении нагрузки на сваю

Горизонтальную нагрузку, действующую на фундамент с вертикальными сваями одинакового поперечного сечения, допускается принимать равномерно распределенной между всеми сваями.
Сваи и свайные фундаменты следует рассчитывать по прочности материала и производить проверку устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения, если основание сложено пучинистыми грунтами.

Пример 2.

Определение нагрузок на сваи во внецентренно-нагруженном фундаменте

Необходимо определить нагрузки, приходящиеся на сваи (см. рис.2). Количество свай в фундаменте n = 6. Нагрузки, действующие на фундамент:

Наконечник сваи должен опираться на твердый грунт (исключение – висячие сваи). Длина сваи принимается как расстояние от подошвы ростверка до твердого грунта с поправкой на рельеф, после чего проверяется на соответствие условию S ≤ Su (расчетная осадка должна быть меньше предельно допустимой).

В соответствии со СП 24.13330.2011:

• В сейсмических районах минимальная глубина погружения свай 4 метра.
• Если наконечники опираются на водонасыщенные пески – 8 м. Уменьшение может быть обосновано дополнительными геологическими испытаниями.
• Есть предписания СНиП касательно отдельных регионов.
• В остальных случаях минимальная длина свай зависит от их типа.

8.3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙ И СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

При проектировании свайных фундаментов производят следующие работы:

• – собирают а изучают исходные данные;
• – предварительно выбирают типы свайных фундаментов, «несущего слоя» и определяют отметки нижних концов свай;
• – предварительно назначают глубины заложения ростверков, определяют размеры свай и расчетные нагрузки на них;
• – проводят технико-экономическое обоснование принятого решения;
• – рассчитывают число свай под несущей конструкцией;
• – рассчитывают и проектируют ростверки;
• – уточняют длины свай и проектируют свайное поле;
• – оформляют документацию на свайные фундаменты, подсчитывают объемы работ и составляют сметную документацию.

8.3.1. Исходные данные для проектирования

Проектирование свайных фундаментов должно проводиться на основании полноценных исчерпывающих исходных данных, от которых в значительной степени зависит экономичность проектного решения.

Исходные данные для проектирования должны содержать:

• – отчет об инженерно-геологических изысканиях на участке проектируемого объекта, включающий необходимые данные о физико-механических характеристиках грунтов, прорезаемых сваями и находящихся под нижними концами свай в пределах сжимаемой толщи, о гидрогеологических условиях площадки (уровень подземных вод, источники их питания, связь с ближайшими водоемами, химический состав воды, прогнозирование изменения уровня подземных вод), результаты статического или динамического зондирования, результаты испытаний опытных натурных или эталонных свай;
• – генплан площадки, на котором нанесены контуры и оси объекта, геологические выработки, привязанные к осям, планировочные отметки и даны сведения о ближайших построенных и предполагаемых к строительству подземных сооружениях;
• – общее конструктивное решение надземной части объекта;
• – чертежи подземной части объекта с указанием несущих конструкций, их размеров и отметок низа, размеров и глубины заложения подземных помещений, каналов и фундаментов оборудования, расположения проемов в стенах, абсолютной отметки пола 1-го этажа или верха фундамента;
• – данные о расчетных нагрузках на фундаменты в необходимых сочетаниях с указанием доли временных нагрузок в цикличности их действия, а также о расчетных нагрузках на полы и местах их приложения;
• – характеристики фундаментов с расчетными нагрузками на них для сооружений, расположенных вблизи проектируемого объекта, с целью определения их влияния на осадку проектируемого объекта;
• – сведения о возможном изменении в период эксплуатации нагрузок на фундаменты и характера их воздействия.

Для получения исчерпывающих материалов изыскания должны проводиться по заданию проектной организации — автора проекта фундаментов. В задании указываются:

• – наименование объекта и его местоположение;
• – стадия проектирования;
• – характеристика объекта (назначение, серия, класс по капитальности, габариты, этажность, шаг несущих конструкций);
• – назначение и заглубление подземных помещений, каналов, фундаментов оборудования;
• – ориентировочные нагрузки от основных несущих конструкций и технологического оборудования;
• – предполагаемые типы фундаментов;
• – предполагаемые планировочные отметки;
• – абсолютные и относительные предельные деформации объекта;
• – особые требования к изысканиям, вызванные специфичностью расположения или уникальностью объекта (например, в оползневых или карстовых районах).

8.3.2. Выбор типа свайных фундаментов и нагрузок на них

Свайные фундаменты подразделяются на два типа: безростверковые и с ростверками.

К безростверковым относятся конструкции со сваями-колоннами и конструкции, состоящие из одиночных свай, насадок и колонн.

К конструкциям с ростверками относятся конструкции из свайных групп (кустов) с уменьшенным числом свай (не более 2—4 шт.) с высокой несущей способностью, объединенных железобетонным ростверком, а также свайных групп (количество свай более 4 шт.), в которых максимально используется прочность материала свай и грунтов основания.

В конструкции фундаментов типа свая-колонна могут быть использованы забивные железобетонные призматические сваи сплошного сечения.

В конструкции фундаментов типа свая-насадка-колонна могут быть использованы практически все конструкции свай, за исключением свай с центральным армированием и свай квадратного сечения с круглой полостью, имеющих ограничения на применение по прочности на вертикальные и горизонтальные нагрузки, а также по видам грунтов.

В конструкции фундаментов типа свайный куст с уменьшенным числом свай с высокой несущей способностью, а также типа свайный куст с высокой степенью использования прочности свай и грунтов несущего слоя (ростверк-колонна) могут быть использованы все конструкции свай, а сваи с центральным армированием и сваи квадратного сечения с круглой полостью применимы для легких производственных зданий.

При выборе типа свайных фундаментов и соответствующих конструкций свай необходимо предварительно проанализировать нагрузки на фундаменты и условия их приложения. Анализ нагрузок состоит в первую очередь в выявлении определяющего вида нагрузок: осевых (сжимающих или выдергивающих) и горизонтальных.

Если, например, определяющим видом нагрузок на свайные фундаменты будут являться горизонтальные нагрузки, то следует ориентироваться на применение свай больших сечений или диаметров.

В случае если определяющим видом нагрузок будут являться осевые сжимающие нагрузки, то следует ориентироваться на применение свай, опирающихся на прочные грунты, в том числе забивных или буронабивных с уширением (если их применение возможно по грунтовым условиям и если имеется соответствующее оборудование).

При значительных выдергивающих нагрузках конструкции и параметры свай следует назначать из условия восприятия сваями этих выдергивающих нагрузок: буронабивные сваи или сваи-оболочки большого диаметра с развитой боковой поверхностью, сваи с уширением в нижней части или сваи с анкером в нижней части и т.п.

Анализ нагрузок на фундаменты должен проводиться с учетом особенностей, которые могут возникнуть в строительный и эксплуатационный периоды. Например, могут возникнуть случаи обнажений свай на большую глубину в зонах сооружения заглубленных технологических помещений (тоннелей, подвалов) до монтажа каркаса здания или после его осуществления.

Рассмотрение типов фундаментов следует начинать с конструкций фундаментов с минимальным числом свай, увеличивая затем их число или изменяя конструкции свай при необходимости.

8.3.3. Выбор несущего слоя грунтов и определение размеров свай

В большинстве случаев сваи применяются для прорезания ненормируемых и слабых грунтов (насыпных, рыхлых песчаных, илов, торфов, текучих глинистых и т.п.) и передачи нагрузок от здания или сооружения на прочные грунты основания.

Так как и общей стоимости свайных фундаментов стоимость свай составляет до 70 %, рациональность конструкции свайных фундаментов определяется максимальным использованием прочности материала свай и грунтов основания при минимальных площади сечения и длине свай, а также минимальных удельных расходах материалов и характеризуется показателями технического уровня. Эти показатели следующие:

– коэффициент использования прочности материала сваи и грунтов основания

где F_h1 , F_h2 — расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, соответственно по грунту и материалу сваи; K_s ≤ 1;

– коэффициент использования несущей способности сваи

где N_p — фактическая нагрузка на сваю от здания; K_p ≤ 1,2;

– коэффициент унификации, учитывающий степень использования несущей способности свай в разнонагруженных фундаментах зданий и сооружений,

где K_pi — коэффициент использования несущей способности свай в i -м фундаменте; n_i — число фундаментов в здании и сооружении; К_u ≤ 1,2;

– удельный расход материалов q (бетон, сталь) в расчете на единицу действующей нагрузки (осевой вдавливающей, горизонтальной).

Предварительная оценка расчетных нагрузок, допускаемых на сваи различных видов в различных грунтовых условиях, может быть принята по табл. 8.11. Целесообразность применения свай и свайных фундаментов для случаев, когда определяющими будут осевые сжимающие нагрузки, можно установить при использовании показателей технического уровня, приведенных в табл. 8.18 и 8.19.

После предварительного выбора типа конструкций и размеров свай по табл. 8.18 и 8.19 необходимо уточнить принятые размеры расчетом по СНиП 2.02.03-85.

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

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.

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?

На первый взгляд может показаться, что справиться с закручиванием винтовых свай самостоятельно, своими руками очень просто. Однако данная процедура требует значительного опыта и физической силы, поэтому рекомендуется заказать услугу пробного бурения у профессионалов компании «СВИТ», которые без проблем справятся со всей сложной работой на высшем уровне. По результатам работы наши специалисты выдадут Вам заключение, которое будет включать информацию о качестве грунта на данном участке, необходимом количестве винтовых свай, возможных дополнительных работах

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.

Преимущества винтовых свай

• Сталь марки
  Ст3

Любой грунт
и рельеф

Монтаж —
завтра

Гарантия
10 лет

Низкая
цена

Иногда сложно разобраться какие конкретно сваи вам подойдут. Звоните, поможем: + 7 (812) 244-36-86

Причины для проверки длины свай

Теоретический расчет длины сваи, обладающей необходимой несущей способностью с учетом веса здания или сооружения, производится в процессе разработки проекта. Инженеры-проектировщики крайне редко делают неверный расчет (практически никогда). Шансы допустить фатальную ошибку в процессе строительства на порядок больше. Проконтролировать и выяснить реальное положение дел со свайным фундаментом помогает измеритель длины свай. В некоторых случаях проверка необходима:

1. Строительство находится на стадии нулевого цикла. Исполнительной документации по обустройству свайного поля нет. При этом оголовки срублены или находятся под ростверками. Определить глубину фактического погружения в данном случае невозможно, даже если известна предусмотренная проектом длина свай по ГОСТ.
2. Существует подозрение на нарушение технологии обустройства буронабивных свай. Возможных технологических ошибок достаточно – от прерывания подачи бетонной смеси до некорректной виброусадки. В этом случае необходим контроль сплошности.
3. Планируется реконструкция существующего здания с увеличением нагрузки на грунт, а проектная либо исполнительная документация на свайный фундамент отсутствует. В этом случае невозможно выполнить расчет необходимого усиления несущей способности фундамента по причине отсутствия исходных данных.

Для изделий из категории готовых ЖБИ достаточно определения глубины погружения, в то время как для буронабивных вариантов также необходимо проводить испытание на сплошность.

Какая бывает длина свай и какую выбрать именно мне?

Сваи для строительства фундаментов бывают железобетонные забивные, установка которых происходит забивным методом и винтовые, представляющие цельнометаллическое изделие. Конец железобетонной конструкции имеет заостренную форму, обеспечивающую легкое погружения в почву. Винтовая на конце имеет специальный конус с лопастью (резьбой), благодаря которой происходит ввинчивание. Какая длина свай существует?

Как правило, изделия имеют стандартные размеры, которые составляют:

Современные производители охотно идут навстречу заказчикам, поэтому могут изготовить продукцию по индивидуальному заказу самых разнообразных размеров.
Перед тем как приступить к созданию проекта следует учесть множество моментов, одним из которых является длина свай. Данные моменты требуют особого внимания. Они непосредственно влияют на будущие эксплуатационные характеристики сооружения. К основным относятся:

• Предполагаемые нагрузки на основание;
• Каким образом должны располагаться металлические конструкции;
• Учесть условия грунта, особенности грунтовых вод на территории проведения строительства.

Главными особенностями, по которым рассчитывается длина свай условно разделены на 5 пунктов:

1. Расположение твердого пласта, несущей способности которого достаточно для будущего сооружения;
2. В зависимости от региона рассчитывается глубина промерзания почвы. Особенно актуально для регионов России с экстремальными температурными условиями;
3. Расчет количества лопастей и места расположения;
4. Высота цоколя (в случае использования для хозяйственных потребностей она должна быть больше для удобного использования);
5. Перепад высот на участке.

Залегание прочного слоя

Где расположен твердый пласт земли, способный выдержать предполагаемую нагрузку? Данный пункт, пожалуй, самый важный. Чтобы фундамент максимально эффективно удерживал здание, нагрузка должна передаваться через лопасть на твердый слой. Для того, чтобы надежно закрепиться следует выбрать правильный размер, диаметр винта. Также необходимо правильно выбрать и конфигурацию лопасти. Чем больше изделие, тем большая вероятность того, что оно может нарушить твердую почву. Во избежание нарушения несущей способности почвы длина сваи, диаметр винта должны соответствовать друг другу.

Как правило, самые твердые пласты находятся ниже уровня промерзания. Это обусловлено тем фактом, что в пределах уровня воздействия низких температур происходит процесс пучения, поэтому несущие способности значительно ниже. Если в регионе нет сильных морозов, соответственно грунт промерзает не глубоко. Следует учитывать и толщину растительного слоя, так как он также становиться причиной сезонного пучения.

Бывают ситуации, когда нужный пласт грунта располагается ниже, чем предполагалось раньше. В таких ситуациях можно использовать другой тип основания или подобрать большую длину свай. Несмотря на стандартные размеры, заказчик может заказать у производителя изготовление различных изделий. Прибегать к подобным методам стоит после проведения комплексной оценки почвенных условий геологического разреза, так как это не выгодно с экономической точки зрения. В случае выполнения полного комплекса инженерно-геологических исследований можно легко определиться с размером, таким образом достичь экономической выгоды.

Часто компании, занимающиеся строительством фундаментов, предлагают заказчикам определить пласт залегания твердой почвы при помощи тестового ввинчивания. Метод нельзя назвать полноценным исследованием грунтов, но для фундамента его вполне достаточно. Для сравнения полноценные исследования стоят не меньше 25 тысяч рублей. Мини-геология — порядка 3 тысяч рублей. Сторонитесь компаний, которые строят фундаменты без вообще каких-либо предварительных исследований.

Размер свай в зависимости от пучения

Морозное пучение напрямую влияет на длину свай, которая необходима для крепкого, надежного основания. Верхний слой почвы из-за низких температур, воды – подвергается сильному негативному воздействию, приводящему к высоким боковым, выдергивающим нагрузкам. К пучению приводят неустойчивая глинистая почва, песчаники. Близость грунтовых вод приводит к подвижности, сильно воздействуя на свайное основание. В случае, если длины свай недостаточно, строение может повести или полностью разрушить. Фундамент в такой области может подняться вместе с землей, что приведет к ненадежности.

Глубина винта

Надолго останавливаться на этом пункте не стоит. Главное помнить, что длина сваи должна учитывать факт, чтобы края лопасти (не конусная часть) находились ниже уровня промерзания. Верхняя кромка должна определять глубину заложения.

Высота цоколя

Цоколь является неотъемлемой частью здания, находящемся на свайном фундаменте. Длина свай должна подбираться таким образом, чтобы цоколь оставался функциональным помещением.

С эстетической стороны строение выглядит привлекательно с высоким цоколем, а не низким. Цокольная часть дома должна находиться выше уровня снега в зимнее время, так как стены весной будут замачиваться в независимости от материала, а ночью замерзать. Срок эксплуатации сооружение в таком случае существенно снижается. Минимальная высота цоколя должна составлять 50 см.

Термин – «капиллярное замачивание». Любой отделочный материал содержит микропоры, поэтому при частом взаимодействии со снегом или влажным грунтом происходит «поднятие влаги» по капиллярам. Для защиты стен здания они должны находится на определенном расстоянии над землей. Таким образом сведется к минимуму развитие плесени, возникновение гнилостных процессов.

Расположение участка и монтажное отверстие

Важным параметром в определении самой подходящей длины свай – это участок и место монтажного отверстия. Определенный отрезок спиливается после того, как изделия будут окончательно установлены. Небольшой запас даст возможность подгонят длину свай на усмотрение, предоставляя место для маневра в случае возникновения непредвиденных ситуаций. Фундамент можно будет легко подогнать под проект.

Исходя из вышеперечисленного становиться понятно, что рассчитывается длина свай по следующей схеме:

1. От глубины расположения лопасти. Определяется в зависимости от результатов геотехнических исследований территории участка, земли, уровня промерзания зимой;
2. Возвышенность цокольного этажа;
3. Расположение участка и монтажного отверстия;

Обращайтесь по номерам телефонов и получите подробную информацию от наших специалистов на все интересующие вас вопросы

Краткая сводка по методам исследований

Кратко рассмотрим популярные теоретические подходы к определению несущей способности свай.

Методика расчета несущей способности свайного фундамента по СП 24.13330

В соответствии с данной методикой (которая является сугубо эмпирической), несущую способность Fd следует определять как сумму расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле:

Yc — совокупный коэфф. условий работы;

Ycr — коэфф. сопротивления почвы под опорной подошвой сваи;

R — сопротивление почвы под опорной подошвой сваи;

А — диаметр опорной подошвы;

U — периметр сечения свайного столба;

Ycri — коэфф. условий работы грунта по боковым стенкам сваи;

fi — сопротивление почвы по боковым стенкам;

li — длина боковых поверхностей.

В ходе исследований выявлено, что на диаграммах, построенных по данным СП 24.13330, присутствуют чрезмерные участки, на которых наблюдается линейная зависимость увеличения несущей способности по глубине. Это не соответствует реальности.

Также в ходе исследований выяснилось, что:

Данная методика не учитывает ряд весомых факторов (механические свойства грунтов, напряженно-деформированное состояние массива, история образования грунтов, пр.).

Линейная аппроксимация участков диаграмм не соответствует многочисленным экспериментальным диаграммам, на которых наблюдается снижение угла трения с глубиной.

Методика показывает хорошие результаты при расчете свай в песчаных грунтах средней плотности. Однако не распространяется на рыхлые пески, слабые глинистые грунты, не учитывает работу специфических грунтов.

Прочие теоретические методы

Метод по Р. Л. Нордлунду является полуэмпирическим. Он широко используется в международной практике для расчета несущей способности сваи, расположенной в песчаных грунтах.

K – коэффициент бокового давления грунта в iм слое;

CF – поправочный коэффициент;

Gv ‘ – эффективное напряжение в грунте в iм слое;

δ – угол трения между боковой поверхностью сваи и грунтом;

Nq ‘ – эмпирический коэффициент несущей способности;

t – коэффициент геометрической жесткости сваи.

Метод М. Томлинсона также широко используется при расчете несущей способности свай. Он учитывает параметры недренированного сопротивления сдвигу. Кроме того, допускает, что сопротивление на её боковой поверхности не зависит от напряжения от пригрузки кровлей.

Сa,i – сцепление в iм слое;

As – площадь боковой поверхности сваи в пределах iго слоя грунта;

i – эмпирический коэффициент сцепления;

Cui – недренируемое сцепление.

Также существуют различные методики расчета несущей способности сваи по грунту основания. Для свай–стоек и висячих свай она определяется по-разному.

К экспериментальным способам оценки несущей способности относят методы статического и динамического зондирования, эталонного испытания свай и пр.

Коротко о свайном поле

Свайное поле – это составная часть любого фундамента на сваях – винтового, железобетонного или буронабивного. После того, как будет проведена обвязка отдельно расположенных свай при помощи ростверка, свайное поле можно использовать как основание при строительстве промышленных и жилых помещений, а также гидротехнических и инженерных сооружений.

Ростверк и сваи в таком типе фундаменте выполняют сразу две функции – ростверк объединяет опоры, чтобы получилась монолитная конструкция и равномерно распределяет нагрузку массы здания между общим числом свай, делает их устойчивее и увеличивает уровень сопротивления. Элементы свайного поля требуется для переноса нагрузки общего веса строения на почву, в которой находится опорная часть. За счет того, что они находятся на глубине от 3 до 14 метров, вес сооружения переносится на высокоплотную, устойчивую и глубинную почву, а это очень важно при строительстве на проблемных участках земли.

Важно! Строительство здания осуществляется после того, как сваи будут обвязаны, так как используемый для этих целей ростверк является несущей поверхностью для кладки стен.

Способы размещения свай в фундаменте

По форме ростверка и спроектированной нагрузке сваи могут быть расположены таким образом:

• В виде куста – это совокупность малого количества свай, которые компактно расположены рядом. В таком случае ростверк будет иметь соотношение сторон не больше, чем 1 к 5. При такой компоновке можно устанавливать колонны или единичные высокие конструкции (стойку, дымовую трубу).
• В виде полосы – требуется, если у вас вытянутый и протяженный фундамент, который делают под набережные, длинные стены и проч.
• В виде свайного поля – полностью отличается от предыдущих видов, так как состоит из большого количества свай, к примеру, при строительстве и сооружении на ростверке в виде плиты, под опорами моста и на прочих сплошных фундаментах.

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. расположение грунтовых вод Расположение 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.

7. Заключение

Расчет фундамента имеет большое значение в закладке основы под строительства, особенно на слабых грунтах и естественных уклонах площадки под постройку дома. Его можно провести самостоятельно, но при строительстве большого дома лучше обратиться к специалистам.

Фирма «К-ДОМ» специализируется в возведении фундаментов на винтовых сваях и имеет наработки в расчете фундаментов любой сложности. Мы готовы оказать консультационные услуги, провести контрольное вкручивание и дать компетентные рекомендации по использованию того или иного типа фундамента, а также установить свайно-винтовой фундамент под ключ.