Необходимое расстояние между винтовыми сваями

Свайный фундамент прекрасно подходит для проблемных грунтов. Очень важно правильно расставить опоры, чтобы основание постройки получилось достаточно прочным. Особое внимание уделяется расстоянию между сваями.

Необходимые расчеты производятся еще на этапе проектирования. Если сваи расположить слишком далеко, то здание просядет. Если слишком близко, то возрастут финансовые расходы. Предельно допустимая нагрузка рассчитывается с учетом особенностей грунта на участке и типа возводимого строения.

Перед началом строительства необходимо выполнить анализ грунта. Знания о его структуре и разновидности позволит определить необходимое количество свай, подобрать их оптимальные размеры и диаметр, необходимую глубину закручивания. Полученные данные позволяют определить и подходящий тип фундамента.

Для проведения анализа грунта выполняется пробное бурение. Затем осуществляют забор почвы и ее лабораторные исследования. Если прочность грунта высокая, то сваю заглубляют на 2,5 метра, низкая – на 4 метра. Обязательно учитывается несущая способность почвы, так как она позволяет рассчитать допустимую нагрузку на сваи. Эта нагрузка складывается из:

• Веса здания с учетом отделки и мебели;
• Снеговая нагрузка;
• Эксплуатационная нагрузка;
• Ветровая нагрузка.

Снеговая нагрузка зависит от конкретного региона. Показатель снеговой нагрузки рассчитывается по формуле: вес снежного настила = пласт снега на 1 кв.м. х S поверхности крыши.

Эксплуатационная нагрузка зависит от типа возводимого сооружения и определяется в соответствии с действующими государственными стандартами. Для промышленных объектов она составляет 200 кг/м.кв., для жилых сооружений — 150 кг/м.кв. Чем выше нагрузка, тем меньше расстояние между сваями и тем больше понадобится опор.

Как устроен свайный фундамент?

Свайную конструкцию можно представить как совокупность несущих элементов и ростверка. Элементы опоры могут отличаться по материалу и способу установки. Например, сегодня практикуется использование забивных и винтовых свай.Чтобы определить, какое расстояние между сваями в свайном фундаменте, необходимо учесть допустимую глубину залегания, материал изготовления и другие параметры несущих изделий – так выполняется расчет количества элементов и шага между ними.

Не менее значима и функция ростверка, который обеспечивает связку отдельно стоящих опор. Он может реализовываться в разных видах и конструкциях, но, как правило, устройство данного компонента всецело зависит от техники внедрения и укрепления свай.Обычно инженеры ориентируются на учет свойств грунта и предполагаемой массы будущего строения – в совокупности эти сведения позволяют закладывать оптимальный свайно-винтовой фундамент. Расстояние между сваями при этом можно рассчитать, исходя из их количества.

Чтобы определить, сколько опорных элементов потребуется, следует знать уровень нагрузки и общую несущую способность конструкции.В частности, свая может выдерживать около 2 т, при этом вес конструкции дома может исчисляться десятками тонн. Далее следует планировка размещения свай по всей площади. В некоторых случаях нагрузка бывает неравномерной, поэтому и расположение свай не всегда правильно с геометрической точки зрения.

Практика строительства в российских условиях установила минимальное расстояние при закладке свайно-винтового фундамента: оно составляет 1,7 м на обычно грунте. При этом в каждой паре следует оставлять промежуток (не меньше 0,5 м) цельного слоя грунта, то есть участок, на котором не проводились земельные работы. Данная мера позволит предотвратить нежелательное влияние земельной основы на свайный фундамент.

Расстояние между сваями в максимальной величине для одноэтажных объектов составляет:

для домов из бревна или бруса – 3 м;для каркасных и сборно-щитовых объектов – 3 м;для строений из пазогребневых блоков,газобетона и шлакоблока – 2,5 м;для кирпичных зданий – 2 м.

Как видно, легкие деревянные постройки требуют менее плотной расстановки свай, тем не менее, если планируется 2-этажное здание, то шаг может быть сокращен.

Нагрузка

Для каркасного дома наибольшая дистанция между опорами не может превышать 7 шагов, поскольку дистанцию в 8 шагов и более принято использовать при постройке масштабных объектов, в которых, как правило, применяют свайную сеть.

Минимальная дистанция между опорами — это допустимый зазор между сваями, при котором фундамент не будет испытывать сдвиги и разрушаться.

Рассчитаем точные нагрузки здания на основу и грунтовую массу.

Это важно!

Правильно заложенный фундамент способен выдерживать несколько сотен тонн, тем не менее, если шаг буронабивных свай в ленточном ростверке по СНиП рассчитан неверно или неточно, то это может привести к разрушению всего объекта, поскольку потребует совершать ремонт опорных конструкций и вносить изменения в дистанцию между сваями.

Укажем плотность в г / см3 некоторых видов грунтов:

• глина: 2, 75;
• супесь: 2, 72;
• пески: 2,6-2,7;
• суглинки: порядка 3.

Несмотря на достоверные характеристики плотности всех видов грунтов, расчет массы грунта также необходим. Однако, стандартом является удельная масса грунта, благодаря этому параметру можно узнать массу любого слоя. Не учитывать плотность грунта в разных местах участка — равносильно допустить «съезд» фундамента в сторону.

• Дисперсный грунт: 1,5-2,5 г/см3.
• Метафорический грунт: около 3 г/см3.
• Аргиллит и алевролит: 2-2,5 г/см3.
• Песчаник: 2-2,7 г/см3.
• Известняки: 2,2-3 г/см3.

Расчет буронабивных свай

Технология устройства буронабивных свай

Армокаркасы для буронабивных свай

Отклонения от «нормы»

Несмотря на выработку единых правил, на основе которых составляется метод расчета расстояния между сваями, каждый случай предполагает огромное количество нюансов. В связи с этим инженеры начинают руководствоваться простым правилом: обозначить максимальный предел допустимого количества свай и рационально их распределить по всей площади с учетом нагрузок.

В зависимости от проекта, для которого планируется свайный фундамент, расстояние между сваями может сокращаться или увеличиваться.

К примеру, если план предусматривает внутреннюю несущую стенку с загрузкой перекрытия по сторонам, то есть смысл в 30-процентном сокращении шага между несущими элементами.Увеличение расстояния также не является грубой ошибкой, если предусмотреть технические меры предосторожности.В таких случаях обычно требуется дополнительная установка фундаментных балок. Сложно сказать, что может оправдать увеличение дистанции, поскольку такая коррекция едва ли сделает надежнее свайно-ростверковый фундамент.Расстояние между сваями, которое увеличивается ввиду экономии, также не оправдывает себя. Хотя бы по той причине, что дополнительное укрепление обойдется дороже, чем «лишний», но конструктивно обоснованный ряд фундаментных свай.

Особенности расчета

Оптимальный шаг между сваями рассчитывается еще на этапе создания проекта. От этой величины зависят технические параметры, прочность и долговечность фундамента. Соблюдение правильного интервала позволяет избежать просадки здания в случае, если опоры будут расположены слишком далеко друг от друга, и дополнительных расходов при их чрезмерно близком размещении.

При расчете расстояния между опорами учитывают специфику почвы и вес сооружения. Важно, чтобы все элементы конструкции равномерно опирались на точки распределения веса в фундаменте – свайные опоры.

Полезная нагрузка свай определяется СНиПами или ТУ. В среднем, одна опора может выдерживать до 2 тонн веса. Однако каждый случай индивидуален, и для всех видов застройки необходимо выполнять отдельный расчет с учетом типа сооружения и особенностей грунта.

Анализ грунта

Возведение любого сооружения начинается с исследования почвы на участке, планируемом под застройку. Проведение анализа грунта позволит установить его тип, структуру, сократить риски строительства и определиться с глубиной заложения свай. Также на основании полученных данных выбирается вид фундамента.

В соответствии со строительными правилами и нормами, для анализа грунта выполняют:

• пробное бурение;
• забор и лабораторные исследования состава почвы и грунтовых слоев.

Опытный специалист способен определить состояние почвы визуально. Однако для получения достоверных данных о несущей способности грунта необходимо точное исследование.

Пробное бурение достаточно выполнить на глубину 2 м. Если на 0,5 м прочность грунтового слоя высокая, сваи ставятся на 2,5 метра. Если низкая – необходимо заглубляться до 4 метров.

Несущая способность почвы – важный показатель, который необходимо учитывать при расчете расстояния свай. Зная данный показатель грунта, можно вычислить, какую нагрузку способна выдержать 1 опора.

Анализ веса и конструкции здания

Особенности будущего здания – один из ключевых параметров, который следует учитывать при расчете расстояния между опорами. Общий вес нагрузки на фундамент складывается из следующих величин:

• вес дома – предполагаемый вес конструкции с учетом отделочных материалов, мебели;
• предполагаемый максимальный вес снежного настила в зимний период;
• ветровая нагрузка;
• эксплуатационная нагрузка.

Вес снежного настила зависит от региона, в котором предполагается осуществить застройку. Для каждой области он определен нормативом, также, как и показатель ветровых нагрузок. Показатель снеговой нагрузки рассчитывается по формуле: вес снежного настила = пласт снега на 1 кв.м. х S поверхности крыши.

Эксплуатационная нагрузка зависит от типа сооружения и определена ГОСТом. Для промышленных объектов она составляет 200 кг/м.кв., для жилых сооружений — 150 кг/м.кв. Повышение эксплуатационной нагрузки требует применения большего количества свай при закладке фундамента и уменьшения расстояния между ними.

Выбор свай

Выбор свай определяется конструкцией сооружения, типом грунта и коэффициентом нагрузки.

В зависимости от материала, из которого изготовлены сваи, различают деревянные, бетонные или железобетонные и металлические опоры.

• сваи из дерева используются очень редко ввиду их недолговечности и сравнительно невысокой несущей способности. Чаще в строительстве применяются бетонные или металлические сваи;
• железобетонные сваи используются в строительстве больше благодаря прочности и способности выдерживать высокие нагрузки;
• металлические опоры изготавливаются из стальных труб разного диаметра, и способны выдерживать более интенсивные нагрузки в сравнении с деревянными вариантами. Они применяются при строительстве на участках со сложным для забивки грунтом. Самый распространенный тип металлических опор – винтовая свая, применяемая при различных видах почвы, для возведения жилых построек, каркасных домов, дачных сооружений.

Характеристики оснований играют существенную роль при формировании несущей способности фундамента. Средняя длина свай, представленных на строительном рынке, варьирует в диапазоне от 0,5 до 11,5 м. Важным параметром является и диаметр опор – от 57 мм и выше. Чем больший диаметр имеет основание, тем выше его несущая способность. Например, при показателе в 76 мм свая выдерживает нагрузку в 3 тонны, в то время как при диаметре в 108 мм несущая способность увеличивается до 5-7 тонн.

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.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.Как рассчитать расстояние между сваями? Этот вопрос волнует и строителей, отвечающих за качество своей работы, и заказчиков, приобретающих сваи. Причем первые желают усеять участок густым частоколом опор, а вторые – требуют отчета по каждой израсходованной сваи.В итоге, неправы и те, и другие.Ведь расстояние между сваями определяется не мнением прораба или желанием заказчика.

Эту величину закладывает в проект архитектор, который определяет минимальное расстояние на основании сложных расчетов, учитывающих и вес построенной конструкции, и глубину промерзания почвы, и несущую способность сваи, и даже тип опоры. И в этой статье мы познакомим наших читателей с азами подобных вычислений.↑С чего начинается расчет?Конечно же, с определения несущей способности грунта. Ведь именно грунт удерживает на себе весь вес строения.

Следовательно, чем меньше устойчивость грунта, тем больше нужно опор и тем меньше расстояние между опорами.Несущую способность грунта определяют двумя способами – анализом пробы грунта и анализом несущей способности контрольной сваи.Оба варианта практикуют только в процессе инженерно-геологических исследований. В бытовых условиях эти данные получить нельзя. Хотя несущая способность грунта может быть определена по его типу из особых таблиц.Следующий шаг – определение общего веса конструкции.

Ведь основным фактором, определяющим нагрузку на одну сваю, является совокупность масс стройматериалов, меблировки и даже снежного покрова на крыше строения.Определив общий вес конструкции, и зная несущую способность грунта можно рассчитать площадь подошвы фундамента. Для этих целей используют формулу:S=M/NГде S– площадь подошвы (в см2); M– масса конструкции (в килограммах), N– это несущая способность грунта (в кг/см2).В итоге, зная общую площадь подошвы можно вычислить количество буронабивных свай или винтовых опор, или забивных стержней, или любых других вертикальных элементов свайного фундамента.Например, если масса дома приближается к 150 тоннам, а несущая способность грунта к 15 кг/см2, то общая площадь подошвы основания составит 10 000 см2 (150 000 /15).Далее следует выбрать тип опоры и по площади нижней части вычислить количество свай. Так у 40-сантиметровой буронабивной опоры цилиндрического типа площадь нижнего торца равна 1256 см2, а у классической винновой поры ВС108 с диаметром лопасти в 30 сантиметров площадь подошвы равна 706 см2.

Ну а ТИСЭ опора с полуметровым расширением в нижней части имеет 1960-сантиметровую площадь основания.Таким образом, 150-тонный вес конструкции выдержат 15 опор ВС108 (10000/706) или 8 буронабивных опор с диаметром основания в 40 сантиметров (10000/1256), или 5 ТИСЭ опор с придонной частью в 0,5 метра по диаметру (10000/1960).↑Дальнейшие расчеты, позволяющие определить расстояние между сваями, выглядят еще проще. Ведь интересующая нас величина должна находиться между двумя крайними значениями – минимальным и максимально возможным расстоянием между сваями.Проще говоря: сваи невозможно смонтировать ближе минимального расстояния между опорами (шага размещения) и нецелесообразно погружать дальше максимального расстояния между опорами. И для понимания сути определения «шага» свай, мы должны разобраться с определением минимального и максимального значения этого параметра.Минимальное расстояние между сваямиНаименьшее расстояние между сваями определяется по толщине уплотнения в грунте, появившегося вследствие монтажа опоры.

Проще говоря, при забивке сваи или бурении шахты или ввинчивании опоры в грунт пространство вокруг точки погружения уплотняется. Поэтому все сваи монтируют с шагом, равным, как минимум, трем диаметрам опоры.То есть, минимальное расстояние (шаг) между опорами равно трем диаметрам свай.И ближе этого расстояния сваи монтировать не рекомендуют. Хотя есть и исключения из правила.

Например, наклонные сваи монтируют с шагом в полтора диаметра опоры.Максимальное расстояние между сваямиНаибольшее расстояние между балками определяется по несущей способности ростверка. Ведь плита или балка горизонтальной части фундамента не должна прогибаться под нагрузкой дальше определенного уровня.Впрочем, строителям не нужно вспоминать формулы расчета балок из курса сопромата. Достаточно того, что по общепринятой классификации максимальный шаг определяют, как расстояние в 5-6 диаметров опоры.В итоге, расстояние между опорами ВС108 не должно быть меньше 1 метра и не может быть больше 2 метров.

Буронабивные фундаменты на 40-сантиметровых опорах предполагают иной шаг – 1,2 метра на минимуме и 2,4 метра на максимуме.В проекте строительства здания расстояние между буронабивными сваями является результатом расчета с учетом всех местных условий. В этом случае исполнитель работ и заказчик соблюдают требования соответствующего раздела проектной документации, выполненной специалистами. Показатели для вычислений нормируются строительными сборниками по результатам анализа данных, полученных в ходе инженерно – геологических исследований участка застройки.

Допустимые величины

Согласно имеющимся стандартам, установлено меньшее расстояние между сваями для каркасного
объекта равное величине 3d. Буквой d обозначается диаметр используемой сваи. К примеру, при деревянных сваях требуется придерживаться определенного размера в 70 см, у железобетонных свай это значение равно 90 см. Это требование является обязательным к соблюдению, в противном случае уменьшается уровень надежности фундамента, а значит и строения.

Совет:

требуется учесть, если сваи забиваются под определенным наклоном, тогда обязательно сокращение расстояния. Шаг винтовых свай

должен равняться величине 1,5d. Главное предварительно тщательно подрассчитать все величины. При наличии сильного склона на периметре участка, опоры следует устанавливать часто, чтобы увеличить уровень надежности фундамента.

Максимальное расстояние между сваями

ограничивается определенными требованиями. Специалисты считают, что в некоторых случаях монтаж свай осуществляется так, чтобы промежуток между ними равнялся 5d или 6d. Применимо
расстояние между сваями
в значении 8d. Для этого требуется наличие максимально надежной почвы и маленькой нагрузки на сам фундамент и грунт. Кроме того, эксплуатация объекта также должна быть маленькой.

Расстояние между сваями для каркасного

объекта, установленного на песчаном грунте, применяется значение 4d. Это объясняется тем, что при использовании минимального промежутка, может уплотниться почва, что значительно затруднит последующие монтажные работы.

Чтобы выполнить правильный расчет требуется определение толщины уплотнения почвы, которое проявляется в процессе возведения фундамента. Это исключит возможность появления пространственного уплотнения при осуществлении монтажа свай. Поэтому установлен минимальный шаг, который равняется трем диаметральным величине опорного столба. Меньшее расстояние не предусматривается. Но есть исключения, например, монтаж свай наклонной разновидности, в данном случае промежуток сокращается вдвое.

Влияние участка на параметры фундамента

Особенности при проектировании фундамента с использованием свай даны в СНиП 2.02.03-85:

Длина выбирается таким образом, чтобы нагрузка приходилась на прочный слой, прорезая более слабые напластования;На просадочных почвах исследования для проектирования выполняются только специализированными организациями;Буронабивная сваяИсходя из сложности площадки бурят контрольные скважины с шагом не более 50 метров. На каждый контур отдельного здания не меньше 4 бурений.

Допускается 3 скважины для площади подошвы здания до 1300 м².По результатам изучения гидрогеологического режима (подземные воды), составляется прогноз вероятного его изменения при возведении проектируемого сооружения. Все характеристики почв, которые могут меняться при замачивании, принимаются в расчет исходя из полного водонасыщения;В набухающих грунтах установка может проводиться как с полной прорезкой слоя набухания, так и без. В случае полного прохождения с опорой на не набухающие слои, соблюдения СНиП 2.02.01-83, подъем отдельных составляющих фундамента практически исключен;Дополнительно учитывается СНиП 2.01.09-91, когда строительство ведется на подрабатываемых площадях;Обязательно применение СНиП II-7-81* в сейсмических районах.

Проведение инженерно-геологических изысканий может значительно сократиться, если застройщик имеет опыт строительства на данном участке и ранее проводил исследования.

Размещение винтовых свай в плане

Целостность дома помогут сохранить правильно расставленные опоры. С их помощью нагрузка равномерно будет распределяться под площадью застройки, в связи с чем удастся избежать нежелательных просадок. Дом со сложными контурами в плане требуют особого внимания, особенно углы и места сопряжения стен. Установка под ними винтовых свай является обязательной.

Схемы размещения свай зависят от конструктивных особенностей дома. Существует четыре типа их расположения в плане:

• одиночное – под вертикальными стойками каркасного дома, в угловых точках, под несущими стенами (равноудалено с шагом не более 3 метров);
• ленточное – под несущими стенами, но, в отличие от одиночных винтовых свай, с укороченным шагом, доходящим нередко до 0,5м. Расположение опор в виде ленты позволяет фундаменту принимать и распределять более существенные нагрузки;
• кустовое – под тяжелыми одиночными или групповыми конструкциями, а также под массивным оборудованием. Шаг, в этом случае, значения не имеет, так как винтовые сваи в месте установки могут размещаться слишком близко в хаотичном порядке. Главное условие – они должны присутствовать по всему периметру и площади плитного ростверка небольших размеров, требующегося для монтажа, к примеру, тяжелой несущей колонны каркасного здания;
• сплошное, называемое свайным полем. Опоры заполняют всю площадь под фундаментной плитой с шагом около одного метра. Такое размещение винтовых свай в плане практикуется при проектировании тяжело нагруженных объектов или при строительстве на грунтах со слишком слабой несущей способностью.

Для частных домов и небольших строений используются, как правило, первые два типа расположения винтовых свай.

Основные показатели для расчета

Для буронабивных свай количество, размеры, расстояние между ними в свету выбирают исходя из следующих условий:

Свойства грунта;Общий вес конструкции, включая сами опоры;Наличия в проекте цокольных, подвальных помещений;Прогноз изменения условий эксплуатации (возможность подтопления, подработки, техногенного и вибрационного воздействия соседних объектов);Климатическая зона (плюсовых температур или глубокого промерзания).

Стандарты заглубления буронабивных свай

По результатам исследований показатели для почв и пород, климатического районирования берутся из таблиц. Удельный вес строительных материалов, для определения суммарного показателя, указан в справочниках.

При совпадении типовых показателей можно воспользоваться сводными таблицами.

По сопротивлению почвы и диаметру столба определяется величина несущей способности одной опоры. Расчетная величина часто оказывается ниже фактической, полученной в результате испытаний. Это объясняется применением осредненных табличных значений величин.

При глубине до 3 м рекомендуется выбирать сечение бетонного стержня диаметром от 30 см (п.15.2.,СП 24.13330.2011;СНиП 2.02.03-85; п.1810.3.5.2.2, Международного строительного кода IBC -2009).Подошва колонны выступает на 100 мм. Пример: для 300-мм столба подошва – Ø 500 мм.

Сколько надо бурить

Рассчитаем минимальное количество точек распределения нагрузки на основе со значением несущей способности 4,5 кг/см².

Вес постройки, включая весь фундамент, примем равным 140 000 кг. У колонны 40 см подошва составит 60 см. Следовательно, площадь нижней части одного элемента 2826 см².

Для распределения всего веса потребуется (140000 : 2826)/4,5 = 11,0089. Всего 11 буронабивных стержней. Для сравнения одна такая опора Ø 40 см из бетона марки 100 выдерживает 40 т (100 кг/см²).

Важно не путать несущую способность бетонного изделия с такой же способностью площадки.

Распределение нагрузки

Монтаж свай

Каждая стойка в отдельности может просесть или быть выдавлена вспучиванием при промерзании грунта. В таком случае произойдет перераспределение нагрузки, нарушение устойчивости здания.

Решение проблемы объединяет отдельные столбы в единой связке – ростверке, увязывающем лентой или плитой все элементы. Для этого из верхней части бетонных цилиндров выпускаются края армирующего каркаса. Конструктивное решение должно учитывать количество точек опоры, расстояние между ними в свету, расположение несущих стен.

Материалом служит наливной или сборный железобетон, стальной профиль, деревянный брус. Проектируют, исходя из выбранной конструкции будущего дома. Стальное профиль не самый лучший выбор – металл подвергается агрессивному воздействию окружающей среды, поэтому нуждается в постоянном поддержании защитного покрытия.

Больше всего достоинств имеет такое решение, как монолитная заливка. Для наборного варианта потребуется подъемный механизм. Да и подвижность у него выше.

Как посчитать шаг

Наибольшее расстояние между буронабивными опорами определают как отношение несущей способности сваи (Р) к нагрузке строения на один погонный метр фундамента (Q). В свою очередь, Р представляет собой суммарный показатель боковой поверхности и основания.

Росн = 0,7 * Rн * F,

где Rн — нормативная несущая способность, F — площадь основания буронабивной сваи, а 0,7 — коэффициент однородности грунта.

Рбок. пов-ти = 0,8 * U * fiн * h,

где 0,8 — коэффициент условий работы, U — периметр сваи по сечению, fiн — нормативное сопротивление грунта у боковой поверхности сваи, h — высота слоя грунта, контактирующего с фундаментом.

Расположение буронабивных свай

Разделив массу здания на его периметр, получим Qк примеру, 6,2 т/м.

В размер приплюсовывается длина основания не только наружных, но и внутренних стен, находящихся под нагрузкой (если есть). Предварительно выберем сваю Ø 30 и длиной 3 м. Р= 12,31 т.

Максимальное расстояние составит 1,98 м.

Теперь начинаем привязку промежутка между опорами к геометрии проектируемого здания.

Учитывать необходимо кратность сторон периметра расстоянию между столбами. Увеличить размер просвета можно, приняв расчетную деталь с большим диаметром или длиной (увеличиваем числовое значение Росн, Рбок. пов-ти).

При увеличении расстояния между опорами, растет сечение ростверка. Требуется больше бетона и арматуры. Рекомендуется просчитать несколько вариантов для оптимального расхода строительных материалов, сметной стоимости строительства.

Строительные правила рекомендуют соблюдать расстояние между буронабивными колоннами от 3 до 6 их диаметров. То есть, в свету минимальный зазор 2 диаметра. Уменьшение возможно, ноне рационально.

При бурении не происходит такого сдавливания грунта, как при забивании. Однако, близкое расположение столбов (менее 1 м) распределяет нагрузку на поверхность основания с взаимным наложением зон деформации основания. Получаем принцип куста.

При расчете трения по боковой поверхности в кусте учитывается только внешний условный периметр всего куста опорных стержней, что уменьшает общее значение этого показателя. Также растет напряжение деформации под подошвой, что может увеличить осадку. Взаимовлияние в кусте рассчитывается по СП 50-102-2003 (п.7.4.4).

Особенности самостоятельного строительства

Устройство фундамента из буронабивных составляющих несложно при строительстве своими руками.

Ручным буром нужного диаметра выполнят скважину в 2 — 3 метра глубиной. Буронабивная основа может получаться сечением от 15 до 40 см. Технология ТИСЭ дает возможность применить специальный фундаментный бур для получения скважины Ø 20 см с уширением на дне 40 см, 60 см возможно применение таких буров на приводных механизмах.

Для уверенного прохождения в твердый слой залегающих пород, скважину бурят ниже уровня промерзания, где слои уплотнены. У средних, сухих грунтов несущая способность составляет 6 кг/см². Посмотрите видео, как рассчитать расстояние между сваями и разместить их.

Существенный плюс изготовления железобетонных составляющих при строительстве в одиночку –возможность приготовления малых объемов бетона для каждой заливки. Другие виды фундаментного устройства требуют единовременно гораздо большего количества готового раствора.

Потребность материалов для получения изделий с заданными свойствами видна из таблицы:

Таблица потребности материалов

Безударные методы

Безударные способы основаны на достижении умягчения грунта, использовании специальной конструкции опор либо упрощении погружения свай. Данные методы позволяют существенно упростить трудозатраты на погружение опор фундаментов в среднем на 20-40%.

Метод завинчивания

Технология завинчивания применяется для заглубления винтовых свай. Их лопастная конструкция позволяет при сообщении вращательного момента углублять свайные опоры в грунт даже без применения спецоборудования и тягачей.

Посмотрите видео о том, как происходит процесс монтажа опоры с помощью ввинчивания в грунт.

Метод используется в тех случаях, когда требуется возвести малоэтажное здание, мачты, линии электропередач и другие сооружения в условиях неплотных или подтапливаемых грунтов. Технология относительно простая и может применяться в условиях любого климата.

Винтовые сваи обычно изготавливают из стали или железобетона. Нижняя часть имеет уширение за счёт установленных лопастей, что придаёт завинченной опоре дополнительную стойкость к сдвиговым и выдёргивающим силам. Сваи можно вкручивать без проблем даже в условиях плотной застройки, не беспокоясь за возможное проседание грунта под возведёнными объектами.

Метод подмывания грунта

Установка свай методом подмывания грунта применяется для заглубления опор в сыпучих и рыхлых слоях. Наибольшая эффективность достигается при необходимости погружения свайных конструкций с большим диаметром и/или длиной.

Схема подмывки грунта

Технология заключается в размытии грунта под высоким напором воды, подаваемой по трубам с диаметром 38-62 мм в направлении заглубления сваи. Плотность грунта снижается за счёт разрыхления и вымывания, а поднимающаяся на поверхность вода размывает стенки и уменьшает боковое трение погружаемой конструкции о проходимые слои почвы. Путь сваи освобождается под собственным весом, а грунт вымывается на поверхность.

Трубки для подачи воды могут находиться сбоку или по центру сваи. Боковая водяная струя является наиболее выгодной, так как позволяет существенно облегчить процесс заглубления за счёт снижения влияния бокового трения. Крепление трубок выполняют так, чтобы их концы находились выше острия свайных опор на 300-400 мм. Минимальное давление воды составляет 500 кПа.

Во время подачи воды могут ухудшаться несущие способности плотного слоя, поэтому подмыв грунта останавливают за 50-200 см до достижения заданной проектной глубины.

Метод электроосмоса

Технология установки свай методом электроосмоса основана на погружении двух свай с подключением одной к отрицательному полюсу электросети, а второго – к положительному. В результате такого подключения влага начинает скапливаться вблизи отрицательно заряженной опоры, облегчая ей погружение. Дополнительно для ускорения заглубления можно использовать забивную установку.

После отключения тока несущие способности грунта полностью восстанавливаются. Уровень влажности выравнивается до прежнего состояния.

Метод вдавливания

Технология вдавливания свай эффективно применяется для опор небольшой длины от 3 до 5 м и с трубчатым сечением. Погружение свай осуществляется путём воздействия статической нагрузки.

Посмотрите видео, как происходит процесс вдавливания железобетонных опор.

Сначала выполняется установка опоры в нужное положение, на верхнюю часть закрепляют оголовок, а затем посредством воздействия стрелы агрегата базовой машины производится погружение. Одновременно с вдавливанием может прикладываться и вибрационное воздействие.

Перед вдавливанием в грунты с высокой плотностью необходимо пробурить небольшую скважину, задающую направление для движения сваи.

Подведем итоги

Когда строится здание с буронабивным свайным основанием, расстояние от одной опоры до следующей принимается из условий:

Не меньше 1 м;От 3 до 6 диаметров сваи;На основании расчета. Нормы относятся к требованиям, а не к рекомендациям;Для нужного значения можно изменить в расчете параметры бетонного столба -площадь основания или боковой поверхности (глубину прохождения грунта);Результат практических исследований отличается от табличных данных;Застройщик, имеющий опыт работы на этом участке, сокращает затраты на подготовительные исследования и минимизирует вероятность просчета.

Дата: 19-08-2014Рейтинг: 16

Тем, кто выбирает для своего участка фундамент на сваях, в первую очередь следует задуматься о том, как правильно выполнять его расчет. Процесс монтажа тоже занимает не последнее место. Основные вопросы, которые интересуют владельцев земельных участков, выбравших для себя вариант свайного фундамента, следующие:

Схема устройства свайного фундамента из набивных комбинированных свай.

Какое минимальное расстояние должно быть между сваями (шаг свай)?Какое количество опор необходимо?Как осуществить расчет свайного фундаментаправильно?

На первый взгляд может показаться, что это довольно трудно, особенно человеку, не имеющему никакого отношения к строительству. Но не надо заранее отчаиваться, все не так уж и сложно.

Несмотря на то что вам понадобятся знания о нагрузке здания и силе, воздействующей на основание, а также о свойствах и качествах строительных материалов, вы наверняка справитесь с поставленной задачей, изучив подробную информацию, изложенную в этой статье. Не забудьте, что только грамотный и проведенный по всем правилам расчет поможет вам сделать фундамент надежным и долговечным.

Методика углубления свай

Широкие географические диапазоны строительства, освоенные в современное время, позволяют говорить о нескольких методиках монтажа свайного фундамента. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки и отличается применяемой для этого спецтехникой. Среди многочисленных способов можно выделить 4 основных:

• ударный;
• вдавливание;
• вибровдавливание;
• лидерное бурение.

Ударный способ

Технология считается одной их наиболее распространённых. Используется как в промышленном, так и в частном строительствах.

Углубление сваи происходит путём амплитудных ударов молотом (копром).

В настоящее время существует широкий выбор машин для выполнения работ такого направления, различающихся своими характеристиками. Ознакомиться с некоторыми из них можно в таблице, размещённой ниже.

Забивка свай своими руками

Кроме этого, ударная технология – единственная в своем роде, которую можно использовать без применения спецтехники. Сделать простое устройство, которое будет выполнять удары по свае, не так сложно. Выглядит оно следующим образом:

1. Собирается тренога. Материал её изготовления не принципиален, это могут быть брёвна, трубы, брус.
2. На неё подвешивается 2 – 3 металлических или бетонных блока, выполняющих роль противовеса.
3. Тяжёлый стальной прямоугольник – молот. Одна его сторона должна быть ровной.
4. 2 троса перебрасываются через блоки и служат для поднятия металлической балки.

Методика проста, молот поднимается на максимальную высоту и фиксируется. Внизу устанавливается свая, которая растягивается в вертикальном положении. Трос, удерживающий балку, отпускается, груз в свободном падении ударяет сваю, которая, в свою очередь, входит в грунт. О том, как забить сваи своими руками, смотрите в этом видео:

Процедура повторяется до достижения нужного результата.

Вдавливание

Вдавливание свай — самый дорогой метод углубления

Такой способ углубления фундаментных свай считается одним из самых редких и дорогостоящих.

Его уникальность заключается в том, что применяется многотонная спецтехника, которая фиксирует элемент в замке, и, перенося на неё свой вес, втыкает её в грунт.

Преимущественно используется при относительной близости к другим строениям и во время реконструкций зданий, когда нет возможности воспользоваться другим видом свайной техники.

Вибровдавливание

Такая методика выполняется с использованием вибромолота. Пружинные агрегаты пользуются наибольшей популярностью, принцип их работы заключается в следующем. Осуществляется вращение валов с дисбалансом в свободном направлении. При этом, вибровозбудитель колеблется с определённой периодичностью. Достигнув минимального зазора между сваей и молотом, последний совершает удар по наконечнику, вгоняя изделие в грунт. О том, как происходит погружение свай этим способом, смотрите в этом интересном видео:

Уникальность машин заключается в том, что есть возможность регулировки силы удара вибромолота и соответствующего увеличения величины вдавливания опоры. При этом, необходимо соблюдать строгие требования, заключающиеся в том, чтобы вес молота был не менее чем в 2 раза меньше веса сваи.

Второй метод с использованием вибрации основан на взаимодействии со статическим пригрузом. Машина условно делится на 2 половины: задняя с генератором и двухбарабанной лебёдкой, а также передняя с направляющей стрелой и блоками, через которые проходит трос от молота к лебёдке. Находясь в рабочем положении, молот опускается вниз и соединяется со сваей, захватывая её в замок. При включении механизма скреплённые элементы опускаются вниз под собственным весом и воздействием вибропогружателя.

Лидерное бурение

Если грунт достаточно твёрдый и забивка свай ударным методом не принесёт результата, применяется лидерное бурение. Методика заключается в том, что на заранее определённых местах осуществляется бурение скважин, которые несколько уже в диаметре, чем сваи.

После чего в них с помощью копра вбиваются изделия, служащие основанием для фундамента.