На какую глубину вкручивать винтовые сваи

Свайный фундамент — это решение, позволяющее получить надежную и эффективную опорную конструкцию на проблемных или слабонесущих грунтах.

Особенности фундамента на сваях

Основные преимущества заключаются в том, что фундамент на винтовых сваях сооружается за короткие сроки и стоит на порядок ниже других видов основания — ленточного и плитного. Также он отличается относительно высокой несущей способностью, однако здания в несколько этажей и строения из тяжелых материалов (кирпича и др.) возводить на нем не рекомендуется.

Другие достоинства:

  • Простая технология устройства и минимальное количество земляных работ.
  • Возможность продолжения строительных работ в день установки свай.
  • Предрасположенность к модернизации – при необходимости постройку можно расширить уже в ходе эксплуатации путем монтажа дополнительных свай.
  • Отсутствие влияния уровня расположения грунтовых вод.
  • Абсолютная стойкость к морозному пучению.
  • Качественная вентиляция подполья – благодаря этому свайные основания идеально подходят для деревянных строений.
  • Длительный срок службы – качественные металлические сваи, дополнительно обработанные противокоррозийными средствами, способны прослужить 50 и более лет.
  • Возможность установки винтовых опор вручную, без привлечения спецтехники.

Основные недостатки винтового фундамента:

  • Отсутствие конструктивной возможности сделать подвальный или цокольный этаж.
  • Необходимость утепления подпольного пространства, что ведет к дополнительным финансовым затратам.
  • Высокая сложность или даже невозможность сооружения на каменистых и скалистых грунтах.
  • Пагубное воздействие коррозии на металл – поэтому не рекомендуется устройство фундаментов этого типа вблизи источников блуждающих токов (электроподстанции, электрофицированные железные дороги, вышки сотовой связи и т.д.)

Конфигурация расположения свай

Помимо дистанции между сваями, имеет значение и способ их организации. Выбор определенной конфигурации зависит от действующих нагрузок. Существует несколько вариантов расстановки опор на площадке фундамента: по отдельности, в ряд, в форме различных геометрических фигур и в виде сплошного поля, на котором формируется свайный фундамент. Расстояние между сваями в каждом случае ориентируется на общие правила расчета, но может корректироваться.

Конфигурация расположения свай

Наиболее распространены свайные ленты (рядная конфигурация), сплошные сваи и «кустовые» плотные способы расположения несущих. Техника установки элементов в ряд применяется для поддержки стен зданий – это обычный способ устройства фундамента для жилых зданий. Точечно для конструкций, предполагающих интенсивные нагрузки, рекомендуется метод свайных «кустов». Устройство сплошного поля рассчитано на поддержку наиболее тяжелых построек и конструкций. Сваи в данном случае рассредотачиваются равномерно и объединяются монолитным ростверком с крепкой подошвой.

Шаг свайно-винтового фундамента: какое расстояние будет правильным

Выбрана ли для фундамента винтовая свая 89 труба 4мм или более мощная опора монтаж рекомендуется производить в правильные ряды. Такой подход позволит равномерно распределить нагрузку по всем фундаменту и исключить вероятность крена строения во время эксплуатации. 

Согласно действующих стандартов для любых строений минимально допустимое расстояние между двумя соседними опорами (шаг фундамента) составляет 1,7 м, максимальное – 2,9 м. Для каркасного строительства и домов из бруса допускается устройство основы как раз с шагом 2,9 м. 

Окончательно расстояние между винтовыми сваями определяется после осмечивания каркасного дома. Когда конкретизируются такие факторы, как материал крышных кровельных перекрытий и покрытия, длина опор, уровня сопротивления грунта. 

Обратите внимание! Если сваи размещены слишком далеко друг от друга, тогда каждая опора будет самостоятельно воспринимать оказываемую нагрузку. А это приведет с течением времени к проседанию дома, а затем и разрушению.

Расчет количества винтовых свай для фундамента: этапы

Понадобится:

  • План участка в масштабе, на котором необходимо нанести планируемое основание с осевыми линиями.
  • Привязать к линиям коммуникации: трубу канализационную из сантехнических комнат и из кухни, с прорисовкой диаметров.
  • Результаты инженерно-геологических исследований.

Расположение:

Расчет количества винтовых свай для фундамента: этапы
  • Одиночное – точечные опоры под легкие конструкции или дачные домики.
  • Лентой – последовательное расположение с определенным шагом.
  • Кустом – для тяжелых домов с множеством перегородок и под каждую опору в каркасной постройке.

Расчет винтовых свай для фундамента проводится с учетом особенности планировки:

  • Расстояние между точками опоры должно быть не менее 2500 мм.
  • Свая должна устанавливаться в местах пиковых нагрузок, которые сосредотачиваются в центре пересечения перпендикулярных линий, а именно:
  1. В углах здания.
  2. На стыках несущих стен и перегородок.
  3. Промежуточные опоры должны устанавливаться равномерно, в том числе и по диагоналям основных ячеек постройки.
  4. Размер свай и лопастей определяется в зависимости от вида нагрузки и характеристик грунта.

Определение максимально возможной величины нагрузки на винтовую сваю

Для расчёта нагрузок, которые способны выдержать элементы свайно-винтового фундамента, нужно знать площадь подошвы их лепестков и прочностные характеристики (максимальная несущая возможность) грунта. Перемножив между собой величины этих показателей, получают желаемое значение несущей способности винтовой опоры – максимально возможной выдерживаемой нагрузки.

Для примера определим, какую нагрузку выдерживает винтовая свая 108х2500мм. Исходные данные для упрощённого расчёта принимаем такими:

  • грунт на строительном участке – глина;
  • диаметр лопасти сваи 108мм – 300мм.

Воспользуемся данными таблиц в справочнике и определим несущую способность грунта (Rо) в месте установки фундамента: Rо = 6кг/см2. Площадь лепестковой подошвы этого вида свай мы определили ранее (смотри выше), S = 706см2.

Искомую нагрузку получим в результате перемножения:

F = Rо х S = 6 х 706 = 4,23 (тонны).

Именно такую расчётную (среднюю) нагрузку выдерживает одна свая 108мм, упираясь лопастью в слой глины.

Однако, её значение есть неоптимизированным, так как не учитывает коэффициент надёжности (γk). Он зависит от количества опор в фундаменте и способа производства геологических изысканий. При известных результатах таких изысканий на участке его значение составляет 1,2.

Выполняя самостоятельные исследования почвы на участке и используя табличные показатели прочности грунта, необходимо увеличивать запас надёжности. Для этого надо использовать в расчётах коэффициент надёжности порядка 1,7–1,4. Его величина зависит от количества свай в фундаменте: при минимальном количестве (до 5) он будет максимальным – 1,7. С увеличением опор до 20 коэффициент уменьшится до 1,4. При этом устанавливаемые сваи должны иметь низкие ростверки.

Таким образом, с учётом коэффициента надёжности расчёты максимально возможной нагрузки на сваи N (при пользовании табличными данными о грунтах) показывают её уменьшение по сравнению с расчётной нагрузкой F:

N = F : γk = 4,2 : 1,7 = 2,47 (т).

Расстояние между винтовыми сваями для каркасного дома: фундамент

Устройство фундамента без выемки грунта и укладки бетона возможно, если воспользуетесь винтовыми сваями. В деньгах не выиграете, а времени сэкономите минимум полгода: бетонному основанию необходимо устояться, желательно перезимовать, чтобы выявить дефекты, если заливка проводилась с нарушением технологии.

Читайте также:  Армирование ленточного фундамента чертежи

Опорные оси – без промаха

У застройщика каркасного дома постоянно времени в обрез. Сформировать свайное поле за рабочий день при механизированном вкручивании – обычное дело. На склоне холма привычные измерения рулеткой приводят к ошибкам: расстояние между точками нулевой отметки должны находиться в одной плоскости.

А положить обвязку со смещением относительно ростверка – дополнительные работы: либо подгонять размер стены под ошибку, либо вынимать опоры и забуриваться винтовыми сваями большего диаметра на1,2 м глубже.

Как правильно подбирать сваи?

В строительстве дома не рассчитывается на прочность и изгиб каждый гвоздь. Существуют апробированные типовые решения. Нормали на проектирование содержат просчитанные и полученные опытным путём решения. Воспользуемся готовыми рецептами.

Определим несущую способность грунта

Определимся с типом постройки. Между всесезонным коттеджем для постоянного проживания и дачным домиком разница только в толщине стен. Идеально, когда под рукой адаптированный под данный район проект, учитывающий структуру почвы на основе геологических изысканий.

Даже если нет его – безвыходных ситуаций не бывает. Информацией поделится интернет и соседи. Но и получив нужные данные, возьмитесь пробурить пробный шурф в нижней точке участка. Выручит ледобур для зимней рыбалки с негодными сточенными ножами. Представление о влажности, глубине залегания горизонтов и составе получите полное.

Глубину бурения желательно выполнить ниже планируемой точки заложения фундамента возводимого дома. Качественные показатели грунта, залегающего на глубине планируемой фиксации наконечника – искомые, которыми и будем пользоваться для всех расчётов. Верхние горизонты не играют роли.

По несущей способности по степени возрастания несущей способности грунты в таблице располагаются в таком порядке:

  • Насыпной грунт;
  • Супесь;
  • Суглинок;
  • Мелкий песок;
  • Песок средней фракции;
  • Крупный песок;
  • Глина.
Расстояние между винтовыми сваями для каркасного дома: фундамент

Влажность снижает показатели на 20–50%

Тип и размер

Воспользуемся чужим опытом. Для фундамента каркасного дома независимо от площади и этажности применяются опорные шнековые либо винтовые элементы с диаметром ствола 108–133 мм и опорной площадкой соответственно 300–350 мм.

Важно: наиболее уязвимы воздействию коррозии сварные швы, особенно в местах периодического миграционного колебания уровня грунтовых вод.

Коррозия меньше разрушает литьевую сталь. Даже полное разрушение сварного шва на глубине не ослабляет фундамента: бурт между трубой и наконечником сохранит связь с воспринимающей нагрузку спиралью. Целостность системы связи между ростверком и сваями и при такой оказии не нарушится.

Глубина заложения опор

Четыре основных фактора определяют степень заглубления: особенности почвы, обводненность, глубина промерзания, масса дома. Опорная винтовая площадка наконечника не может располагаться на уровне глубины промерзания или выше. Как минимум в полметра необходимо иметь запас для малоснежной морозной зимы.

Придётся добираться до плотного слоя либо подбирать сваи с несколькими опорными площадками. Увеличение несущей способности происходит за счёт большей площади опоры в нескольких уровнях. Расстояние между витками не регламентируется.

Сколько нужно опор?

Посчитаем массу дома по частям. Основное строение отдельно, пристройки с некапитальными стенами отдельно. Перекрытия и стены представляют слоёный пирог: пласты базальтовой ваты между деревом и плитной обшивкой.

Каждую доску не учесть, воспользуемся табличными данными:

  • Утеплённая стена 200 мм – 70 кг/ м2;
  • Межкомнатные перегородки со звукоизоляцией – 35 кг/м2;
  • Перекрытие межэтажное деревянное – 180 кг/м2;
  • Кровля – 80–160 кг/м2 (Различия в весе кровельного материала);
  • Обвязка фундамента швеллер 20П – 18,4 кг/погонный м;
  • Свая Ø 108, L – 2,5 м – 30 кг;
  • Сантехническое оборудование – до 3000 кг;
  • Оборудование и мебель – 160 кг/м2;
  • Печь, камин либо стяжка тёплого пола;
  • Снеговая нагрузка – климатические особенности региона.

Расчет несущей способности буронабивных свай

Таблица с указанием несущей способности буронабивных свай на различных грунтах

Читайте также:  Как отделать фундамент дома своими руками

Далеко не всегда фабричные сваи оправдывают себя, если учитывать финансовые расходы на транспортную доставку. В таких случаях часто используют буронабивные или инъекционные сваи, ведь их можно сделать прямо на строительной площадке.

Глубина залегания таких свай зависит от глубины расположения прочных слоев почвы, а их количество может быть значительно меньшим, чем для винтовых свай.

Количество и сечение таких конструкций определяется с учетом несущей способности каждой сваи отдельно, а также массы здания в целом. Также учитывается сопротивление самого грунта, как горизонтального, так и вертикального. Для сваи длиной в 3, метра несущую способность можно рассчитать по формуле:

P = 0,7 х RнхF + 0,8 х U х fin х li, где:

  • P − несущая способность несущих элементов;
  • 0,7− коэффициент грунта;
  • Rн− сопротивление грунта под нижним концом конструкции (справочные материалы);
  • F − площадь опирания, м2 ;
  • 0,8− коэффициент условий работы
  • U – периметр в метрах;
  • fin – нормативное сопротивление грунта боковой поверхности несущим элементам, т/м2 (определяется по таблицам);
  • li – высота слоя грунта в зоне соприкосновения с фундаментом в метрах.

Что делать, если сваю не удаётся закрутить

Повреждение сваи

Если оказалось так, что свая попала не просто в плотный грунт, а в камень, то необходимо прекратить работы, вывинтить её и разобраться в ситуации.

При продолжении ввинчивания велика вероятность повреждения лопастей, что сделает конструкцию непригодной для дальнейшего использования. Вариантов решения может быть несколько:

  1. В случае попадания обычного камня дело решается обычным извлечением его из скважины любым удобным способом.
  2. Если расчётная глубина достигнута, то сваю рекомендуется ввинтить обратно и она обеспечит достаточные прочностные и эксплуатационные характеристики.
  3. При попадании на каменный пласт для дальнейших работ потребуется привлечение бурильной установки, которая сможет пробить его и обеспечить возможность дальнейшего заглубления. Вторым вариантом является смещение строительной площадки в сторону, где такого пласта предположительно нет. Это рекомендуется делать только тогда, когда были вкручены все сваи, кроме промежуточных.
  4. Можно рискнуть и попытаться заглубить сваю, предполагая, что плотный слой имеет минимальную толщину. Однако повреждение лопастей будет гарантировано и не факт, что удастся её дальше заглубить, но точно придётся менять или, как, минимум рихтовать.

Предлагаем ознакомиться Настой чабреца на водке

Рекомендуем посмотреть видео процесса монтажа сваи с помощью рычага.

Рекомендуемое расстояние между опорами

Все нормы прописаны в СНиП При проектировании конкретного здания делают расчеты. При этом учитывают:

  • Количество несущих стен;
  • Нагрузка на фундамент. Здесь учитывается тяжесть строительных материалов, примерный вес мебели, погодные условия в регионе;
  • Состав грунта.
Рекомендуемое расстояние между опорами

Чертеж с размерами дистанций между сваями фундамента каркасника

Максимальное расстояние между сваями в каркасном доме 3 метра. В зависимости от природных условий и стройматериалов может быть снижено до 1 метра. Минимальное расстояние не должно быть меньше, чем тройной диаметр трубы, а максимальное – до 6 диаметров.

Оптимальное расстояние

Оптимальный диапазон варьируется в пределах от 1,5 до 3 м. Значение минимально возможного шага регламентируется нормативными требованиями и равно трем диаметрам опоры. Максимальный шаг принимается равным 6 диаметрам сваи.

Исключения могут составлять такие ситуации:

  1. Шаг равен 1,5 диаметра, если опоры устанавливают группами и под углом.
  2. Стройка ведется на участке с большим уклоном, тогда расстояние выбирается по минимально допустимым.
  3. По проекту фундамент будет опираться на стабильные и высокоплотные породы, тогда шаг можно увеличить до 4Ø.