Проектирование свайных фундаментов: методика пректирования

Методика проектирования свайных фундаментов

Основные положения расчета. Расчет свайных фундаментов и их оснований производят по двум группам предельных состояний: по первой группе – по несущей способности грунта основания; по устойчивости грунтового массива со свайным фундаментом; по прочности материала свай и ростверков; по второй группе – по осадкам свайных фундаментов от вертикальных нагрузок; по перемещениям свай совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов; по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов.

Расчет по несущей способности грунтов основания заключается в выполнении условия N≤F_d/γ_k, где N – расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН; F_d – несущая способность сваи; γ_k – коэффициент надежности.

Расчет свайных фундаментов по предельному состоянию второй группы (по деформациям) при действии вертикальных нагрузок производят исходя из условия s≤s_u, где s – деформация свайного фундамента (осадка и относительная разность осадок), определяемая расчетом; s_u – предельно допустимое значение деформации свайного фундамента, устанавливаемое заданием на проектирование или определяемое по СНиП 2.02.01-83* (табл. 9.2).

Расчет по перемещениям свайных фундаментов от действия горизонтальных нагрузок и моментов заключается в выполнении условий u_p≤u_u; ψ_p≤ψ_u

u_p и u_u – расчетные значения соответственно горизонтального перемещения, м, и угла поворота, рад, свайного фундамента; ψ_p и ψ_u – их предельные значения, устанавливаемые в задании на проектирование.

Расчет свай и ростверков по прочности материала производится в зависимости от применяемых материалов по соответствующим СНиПам и инструкциям.

Выбор конструкции свайного фундамента (вид свай, тип свайного фундамента и ростверка) производится исходя из конкретных условий строительной площадки, характеризуемых материалами инженерных изысканий, конструктивными и технологическими особенностями проектируемых зданий и сооружений, расчетных нагрузок, действующих на фундамент, а также на основе результатов сравнения возможных вариантов проектных решений. Тип и вид свай выбираются в зависимости от инженерно-геологических условий строительной площадки и имеющегося оборудования для устройства свайных фундаментов. Длина свай выбирается в зависимости от грунтовых условии строительной площадки и уровня расположения подошвы ростверка.

Определение числа свай в фундаменте и размещение их в плане. Центрально нагруженный свайный фундамент. Зная несущую способность сваи F_d и принимая, что ростверк обеспечивает равномерную передачу нагрузки на все сваи фундамента, необходимое число свай и в кусте определяют по формуле n=γ_kN₀₁/F_d, где N₀₁ – расчетная нагрузка на куст, кН. Число свай округляется в сторону увеличения до целого числа.

Сваи в кусте надо разместить таким образом, чтобы ростверк получился наиболее компактным, при этом сваи можно размещать по прямоугольной сетке или в шахматном порядке. Обычно расстояние между осями свай принимается а = 3d, а расстояние от крайнего ряда свай до края ростверка 1d.

После размещения свай в плане и уточнения габаритных размеров ростверка определяют нагрузку N, приходящуюся на каждую сваю, и проверяют условие , где G_f и G_g – расчетные нагрузки от веса фундамента и грунта на обрезах ростверка, кН.

Ширину ростверка ленточного свайного фундамента определяю по формуле b_p=d+2c_o+(m-1)с_р, где с=0,1 м – расстояние от края ростверка до грани сваи; m число рядов свай; с_р – расстояние между рядами свай, м.

Железобетонные ростверки ленточных свайных фундаментом рассчитывают как неразрезные многопролетные балки в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-84.

Внецентренно нагруженный свайный фундамент. Предварительное число свай при внецентренном нагружении свайного фундамента определяют, так же как и при центральной нагрузке, по формуле n=γ_kN₀₁/F_d, а затем увеличивают приблизительно на 20%. Расчетную нагрузку, приходящуюся на отдельную сваю, в общем случае, когда моменты действуют в направлении двух осей, •определяют по формуле внецентренного сжатия.

Подбор оптимального числа свай и расстояний между ними прирасчете внецентренно нагруженных свайных фундаментов значительно облегчается при использовании номограммы, разработанной институтом «Фундаментпроект». Номограмма составлена для кустов с числом свай от 3 до 26 и обеспечивает наиболее полное использование их несущей способности.

Расчет осадки свайных фундамента. Сложность определения осадки свайных фундаментов связана с тем, что они передают нагрузку на грунт основания одновременно через боковую поверхность и нижние концы свай, при этом соотношение передаваемых нагрузок зависит от многих факторов: числа свай в фундаменте, их длины, расстояния между сваями, свойств грунта и степени его уплотнения при погружении свай.

методы, основанные на полуэмпирических и эмпирических зависимостях;

методы, основанные на принципах механики грунтов и в той или иной степени упрощенные в целях их применения как для ручного счета, так и на ЭВМ;

Расчет осадок свайных фундаментов производится водится по методу условного массивного фундамента. Это означает, что сваи, грунт межсвайного пространства, а также некоторый объем грунта, примыкающего к наружным сторонам свайного фундамента, рассматриваются как единый массив АБВГ(рис. 11.17, а), ограниченный снизу плоскостью БВ, проходящей через нижние концы свай, а с боков – вертикальными плоскостями АБ и ВГ, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии с, равном c=htg(φ_II,mt/4), где h – глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка, м; φ_II,mt – осредненное расчетное значение угла внутреннего трения грунта: φ_II,mt=∑φ_II,ih_i/∑h_i, где φ_II,i – расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной h_i.

Размеры подошвы условного фундамента при определении его границ по этим правилам находим по формулам b_y=a_b(m_b-1)+d+2c; l_y=a_l(m_l-1)+d+2c, где a_b и a_l – расстояния между осями свай соответственно по поперечным и продольным осям, м; m_b и m_l – количество рядов свай по ширине и длине фундамента (на рис.); d – диаметр круглого или сторона квадратного сечения сваи, м.

Расчет осадки свайного фундамента, как условного массивного выполняется теми же методами, что и расчет фундамента мелкого заложения. При этом также требуется выполнение условия, чтобы среднее давление р_II по подошве условного фундамента не превышало расчетное сопротивление грунта основания R глубине, т. е. pII=NII/Ay≤R, где А_у=b_у1_у – площадь подошвы условного фундамента, м 2 ; N_II расчетная нагрузка по второй группе предельных состояний N_II=N_II+N_cII+N_pII+N_rII, где N_II – расчетная нагрузка от веса здания или сооружении на уровне верхнего обреза фундамента, кН; N_cII, N_pII, N_rII – вес соответственно сван, ростверка и грунта в объеме условного фундамента АБВГ, кН.

Осадка свайного фундамента определяется, как правило, методом элементарного суммирования.

Проектирование и устройство свайных фундаментов

Фундамент на винтовых сваях – одно из самых простых, универсальных и доступных решений для загородного строительства. Однако для каждого конкретного строения необходимо подобрать основание, которое окажется наиболее прочным и долговечным. Для этого необходимо уделить особое внимание проектированию и последующему устройству свайного фундамента – важнейшего элемента конструкции здания.

Начальный этап проектирования свайных фундаментов

Перед тем как обращаться в архитектурную фирму или при достаточных инженерных знаниях пытаться спроектировать свайное основание самостоятельно, следует оценить особенности участка для строительства, продумать план строения и подобрать необходимые материалы. На сегодняшний день вы сможете выбирать из забивных, железобетонных, набивных, винтовых, буровых, висячих свай или свай-стоек.

Обсуждение плана постройки.

В зависимости от веса строения, его дизайна и числа свай владелец дома сможет установить:

• одиночные сваи;
• «кусты» из свайных изделий;
• поле из свайных изделий;
• ленточный фундамент на сваях.

Как производится проектирование и устройство фундамента на сваях?

Особенности проектирования фундаментов на сваях четко изложены в СП 50-102-203. Согласно этому своду правил при выполнении проектно-дизайнерских работ необходимо учитывать:

• экологические требования;
• сведения об опасности землетрясений в данной местности;
• наличие неподалеку от места строительных работ других сооружений и объектов;
• информация о нюансах конструкции здания и целях его применения;
• расчетные нагрузки на основание строения;
• данные геологического исследования почв.

В некоторых случаях нужна начальная оценка местности Тахеометром.

Что учитывается при создании проекта свайного фундамента?

Чтобы фундамент на сваях не разрушался на протяжении десятилетий, перед его монтажом следует обратить внимание на очень важные для строительства рекомендации:

1. Если дом предполагается возводить в условиях экстремального климата и агрессивной окружающей среды, перед установкой рекомендуется ознакомиться с положениями СНиП 2.03.11.
2. Проектирование предполагает наиболее надежные и доступные решения фундамента на сваях.
3. Все необходимые стройматериалы, технологические решения, изделия и типы почв должны быть отражены в действующих стандартах, технических условиях и проектной документации. Замена чего-либо возможна лишь после консультации с инженерно-проектной организацией и согласования с владельцем дома.
4. Все деформации фундамента на сваях, обусловленные природными факторами, обязательно строго учитываются во время закладки основания и контролируются в течение всего периода выполнения работ.
5. Геологические исследования желательно поручать исключительно лицензированным компаниям, которые смогут учесть влияние закладки данного основания на близлежащие строения.
6. Проведение проектных работ строго регламентировано техзаданием и учитывает тип сооружения согласно ГОСТу 27751.
7. Монтаж свайно-винтового фундамента, который можно установить легко и просто, производится только после тщательного анализа условий окружающей среды и инженерно-геологических нормативов, а также изучения опыта установки таких оснований в подобных условиях.

Комбинированный свайно-плитный фундамент в сложных условиях гористой местности.

Проектирование свайно-винтовых оснований производится на основе свода правил СП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты». Для этого разработчику понадобятся следующие сведения:

1. Данные о физико-химических характеристиках почвы. Их получают на основе геодезических исследований, предполагающих пробуривание экспериментальных скважин в грунте и изучение его характеристик. Глубина бурения зависит от типа почвы: если она нестабильна, бурение производится до нижних слоев грунта повышенной плотности. При большой площади дома бурение производится в нескольких местах свайного поля. Этот метод позволяет также определить глубину промерзания грунта и протекания подземных вод, а также их химический состав.
2. В проектировании непременно учитывается положение об удалении плодородных почвенных слоев и их дальнейшем применении для восстановления плодородности земель под сельское хозяйство. В проекте также предусматривают изоляцию элементов основания, соприкасающихся с почвой, при выделении газов из земли в данной местности.
3. Для проектирования и возведения свайного основания очень важно правильно определить его физико-химические характеристики, среди которых удельная масса, плотность и влажность грунта, его пористость, коэффициент удельного сцепления, угол внутреннего трения.

Пристань на сваях, постройка которой осложнена наличием воды и типом грунта.

Внешние нагрузки на свайно-винтовой фундамент

Очень важно точно определить максимальную нагрузку, приходящуюся на фундамент. Она зависит от:

• класса ответственности строения;
• этажности дома;
• размещения внутренних стен;
• стройматериалов, которые используются для возведения стен, перекрытий и крыши.

Исходя из этого рассчитывают вес строящегося дома.

Нагрузки, которые действуют на основание, делятся на постоянные и временные. Постоянные – это масса постройки и давление массива почвы. Периодические бывают:

• кратковременными – нагрузки от снега и ветра;
• длительными – вес обстановки дома и его жителей;
• специального типа – сейсмонагрузки и потенциальное влияние на свайное основание взрывной волны.

Необычное здание на свайном фундаменте с неравномерным распределением нагрузки.

Алгоритм проектных работ

Используя СНиП 2.02.3.87, проектирование свайно-винтового фундамента выполняют следующим образом:

1. Анализируют и оценивают информацию геологического плана, собранную на стройплощадке. На основании ее определяется глубина погружения свайных изделий и несущие свойства почвенных слоев – максимальная нагрузка извне, которую выдерживает участок почвы заданной площади. На это свойство влияет плотность почвенных слоев и их насыщенность влагой. Очень важно разделять несущие характеристики грунта и несущие характеристики основания: они могут существенно различаться, что требует сопоставления этих величин.
2. Определяют вид и размеры свай, используемых для возведения основания.
3. Рассчитывают несущие свойства свай любого типа в заданных природных условиях. После проведения теоретических расчетов, где учитывают несущие возможности почвы и все типы постоянных и краткосрочных нагрузок на фундамент, все результаты проверяют на практике, используя методы статического зондирования или динамической нагрузки.
4. Рассчитывают необходимое количество свай. Оно зависит от массы строения и несущих особенностей почвы. Сваи обязательно устанавливают в углах сооружения, в местах схождения всех внутренних стеновых стыков и равномерно распределяют по периметру внешних стен дома через каждые пару метров.
5. Сопоставляют практическое давление на одну сваю со стандартными показателями.
6. Делают чертеж свайного поля для конкретного строения.

После оценки местности и прочих условий создается чертеж будущего здания.

Нюансы возведения фундаментов на сваях из железобетона

Здесь при разработке проекта обязательно учитывают сопротивление почвенных слоев под опорными поверхностями свайных изделий и сопротивление, действующее на их вертикальные стенки.

Для расчета используют формулу: F_d = Y_cr*(F_df + F_dr), в которой:

• Y_cr – коэффициент, отвечающий за несущие характеристики почвы (обычно равен единице);
• F_df – сопротивление почвенных слоев под нижним элементом свайного изделия, вычисляемое по формуле: F_df = Y_cr*R*A, где:
• Y_cr – коэффициент работы свайного изделия в грунте;
• R – сопротивление почвы под опорной поверхностью железобетонного изделия;
• А – площадь (см 2 ) опорной поверхности;
• F_dr – сопротивление почвы к боковым стенкам столба сваи, которое находится по формуле: F_dr = u*Y_cr*F_i*H_i, где F_i – сопротивление некоторых слоев почвы боковым поверхностям сваи; H_i – суммарная толщина почвенных слоев, касающихся боковой поверхности свайного изделия.

Примеры проектирования

В качестве исходного слоя для расчета берем шестой горизонт, представляющий собой слой из песчаных частиц среднего размера и плотности. Нижнюю часть свайного изделия помещают в слой почвы на глубину l_нп ˃ 1 м или равную этой величине.

Верх ростверков под любые строения находится на границе планировочной отметки. Высоту ростверка определяют, исходя из условия максимальной надежности колонны и максимальной продавливающей нагрузки на ростверк:

где h_cm – глубина стакана; h_н – расстояние от нижней части стакана до основания ростверка.

По таблице стандартных подколонников для колонны 0,6х0,4 м глубина h_cm = 0,90 м. Значение h_н должно быть не меньше 0,4 м. То есть минимальная высота ростверка составляет H_p = 0,90 + 0,40 = 1,30 м.

Изучив справочные данные, берем нормативную высоту H_p = 1,35 м..

На рисунке расстояние между основанием ростверка и верхней частью опорного слоя l = 7,25 м.

Инженерно-геологические характеристики (нестабильные почвы вокруг свайного ствола) требуют тщательной заделки свайного изделия в ростверке. Берем l_p = 0,40 м. Необходимая длина забивной сваи выходит: L_mp = l + l_p + l_нс = 7,25 + 1,00 + 0,40 = 8,65 м.

Параметры проектирования свайных фундаментов

Если необходимо выяснить длину свайных изделий забивного типа с сечением 30х30 см для возведения ленточного фундамента свайного типа с цоколем, делают следующее. Нагрузки прилагаются по центру. Геологические особенности участка изображены на рисунке. Уровень пола цоколя берут на 80 см ниже уровня планировки.

В качестве основы под свайный фундамент принимают 6-й почвенный слой с песчаными частицами средней крупности и плотности. В этот слой свайное изделие погружают не меньше чем на 1 м.

Верх ростверка, который имеет толщину 0,4 м на уровне цоколя, вычисляем расстояние между основанием ростверка и верхней границей шестого слоя, составляющее 7,5 м (по рисунку).

Согласно законам приложения нагрузок выбираем свободное связывание свайных изделий в ростверке, которые заделывают на глубину 10 см. Поэтому расчетная длина сваи равна:

L_mp = l + l_p + l_нр = 7,5 + 1.00 + 0,10 = 8,60 м

Проектирование свайного фундамента занимает достаточно много времени, однако это залог длительного срока эксплуатации и надежности вашего дома.

Проектирование и устройство свайных фундаментов – достаточно трудоемкий процесс. Он требует тщательного исследования геодезических характеристик и всех видов нагрузки, приходящихся на основание.

Правила проектирования свайных фундаментов

Для реализации экономически-целесообразного проекта по строительству свайного фундамента необходимо предварительно оценить исходные условия, оценить эффективность инженерных решений и грамотно выбрать качество материалов.

Следуя регламентированным правилам проектирования и строительства можно сэкономить ресурсы и обеспечить достаточный уровень безопасности возводимого сооружения.

Руководство и пособия по регулированию

Общий свод правил по проектированию и строительству свайного фундамента отражен в нормативных документах СП 50-101-2004 и СП 50-102-2003 — актуализированных версиях СНиП 2.02.01-83, СНиП 2.02.03-85 и СНиП 3.02.01-87. Руководства регламентируют формулы расчета и технологические этапы монтажа различных типов свай в разных гидрогеологических условиях.

Параллельно СП 11-105-97, СП 11-104-97, СП 11-102-97 и ГОСТ 5686-94 описывают требования к инженерно-геологическим, геодезическим и экологическим исследованиям для строительства. Свайные фундаменты, предназначенные для эксплуатации в агрессивной среде, следует проектировать согласно правилам ГОСТ 27751. Чтобы грамотно оценить климатические условия, конструктор должен руководствоваться СНиП 23-01-99 и СНиП 23-01.

Требования к железобетонным сваям с различными конструктивными особенностями изложены в ГОСТ 19804-91, №19804.2-79, №19804.3-80*, №9804.4-78, №19804.5-83 и №19804.6-83.

Назначение проектирования свайного фундамента – обоснованный расчетами выбор типа конструкции, параметров, материалов. В процессе инженерных расчетов принимаются решения по необходимости проведения мероприятий для уменьшения влияний деформаций силовой конструкции на пригодность проектируемого сооружения.

Что нужно учесть при конструировании?

Согласно правилам, свайные фундаменты должны проектировать на основе:

• результатов инженерно-геологических изысканий;
• сведений о сейсмичности района;
• действующих нагрузках на основание;
• конструктивных и технологических особенностей сооружения;
• экологических требований;
• технико-экономических соображений;
• уровня ответственности сооружения (по ГОСТ 27751).

Инженерно-геологические исследования участка должны проводить только лицензированные компании. При этом должно учитываться возможное влияние постройки на расположенные рядом дома и сооружения.

Все применяемые при строительстве материалы и оборудование должны соответствовать требованиям проекта, техническим условиям и действующим стандартам.

При проектировании необходимо учитывать запас прочности и надежности для возводимой конструкции. Только так можно обеспечить основанию долгий срок службы даже в самых агрессивных условиях. Это требование должно быть обеспечено на всех стадиях расчета и монтажа свайного фундамента.

Исходные данные

Согласно указанным ранее СНиП и «Инструкции по проектированию и устройству свайных фундаментов зданий и сооружений» (2011 г.), инженерные расчеты выполняют на основе таких данных:

1. Сведения о гидрогеологических условиях на застраиваемой территории: тип грунта, уровень промерзания, высота пластов, глубина пролегания подземных источников и т.д.
2. Информация о физико-механических свойствах почвы: плотность, влажность, удельный вес, пористость, модуль деформации, угол внутреннего трения, удельное сцепление.
3. Конструктивные и технические особенности возводимого сооружения: класс ответственности сооружения, количество этажей, расположение внутренних стен, материал, который будет использован в строительстве, размеры всех конструктивных элементов, включая перекрытия и пристройки.
4. Сведения о давлении, которое будет испытывать основание в процессе эксплуатации: вес людей, мебели, оборудования, снеговые, ветровые и сейсмические нагрузки.

Порядок создания проекта

Последовательность инженерных расчетов в ходе планирования силовой конструкции:

1. Оценка гидрогеологического состояния участка, в том числе определение несущей способности почвы. На основе полученных данных выбирают тип сваи, удовлетворяющий заданным условиям, между винтовыми, забивными, буронабивными и комбинированными изделиями.
2. Сбор действующих нагрузок на фундамент (длительных, кратковременных, особых).
3. Определение глубины заложения фундамента с учетом уровня промерзания почвы.
4. Выбор оптимальной длины конструктивных элементов.
5. Вычисление несущей способности одной свай по отношению к расчетному сопротивлению почвы.
6. После предварительных расчетов проводят пробное испытание по технологии динамической нагрузки или методом статистического зондирования. Испытание проводится непосредственно на строительной площадке с пробным погружением сваи.
7. Определение потребности в сваях (расчет их количества). Сопоставляют фактическое давление на фундамент с грузоподъемностью одной опоры. После этого выбирают схему свайного поля, учитывая регламентированное значения шага по СП 24.13330.2011.
8. Определение степени использования несущей способности фундамента.
9. Расчет конечной осадки свайной конструкции.
10. Оформление проекта.

Особенности разработки плана для основания на железобетонных забивных сваях

При проектировании фундамента с использованием железобетонных силовых элементов в ходе расчета грузоподъемности одной сваи учитывают не только сопротивление почвы под опорной площадью основания, но и давление к вертикальным стенкам опоры со стороны грунта.

Формула для определения несущей способности ж/б опоры:

• Y_cr — коэффициент общих условий работы почвы;
• F_df – сопротивление слоев почвы под опорной площадью сваи;
• F_dr – сопротивление грунта к боковым стенками опоры.

1. R – расчетное сопротивление грунта на участке,
2. А – площадь опорной поверхности.

• U — периметр сечения опорного столба;
• F_i – сопротивление отельных слоев почвы к боковой поверхности сваи;
• H_i — толщина слоев почвы, которые взаимодействуют со стенкам опоры.

Требования санитарного контроля

Правилами СНиП контролируется необходимый этап срезки экологически чистого плодородного слоя перед разметкой свайного поля. В дальнейшем почва используется для рекультивации сельскохозяйственных земель и озеленения района.

Допускается не снимать плодородные слои, если:

• его высота менее 10 см;
• на заторфованных и заболоченных участках;
• почва с низким плодородием.

В соответствии с требованиями санитарного контроля на участках, где по данным экологических исследований имеются выделения из почвы газа радона, торина или метана, необходимо реализовать мероприятия:

• по снижению концентрации газов;
• для изоляции соприкосновения конструкций с грунтом.

Стоимость проекта под ключ

Стоимость зависит от следующих факторов:

• размеры конструкции;
• сложность гидрогеологических условий на участке;
• сложность самого проекта;
• затраты на подготовительные работы;
• количество задействованной техники и оборудования;
• количество вовлеченных в работу инженеров, геодезистов, конструкторов и операторов.

Среднерыночная стоимость планирования винтовых, набивных и забивных фундаментов начинается от 100 000 руб. Заказчику придется доплачивать за дополнительный расчет осадки в каждом сечении (от 20 000 руб.), а также статистические и динамические испытания на участке.

Кроме результатов инженерных расчетов, специализированные компании дают рекомендации относительно мероприятий, направленных на минимизацию осадки и деформаций.

Заключение

Только в результате грамотного проектирования и соблюдения технологии можно заложить фундамент под здание, которое прослужит проектные 50, 100 и более лет. Самостоятельно учесть все нюансы технологии может только опытный специалист, поэтому для строительства жилых домов и других сооружений первой степени ответственности лучше обратиться к специалистам.

Проектирование свайных фундаментов под легковесные такие легковесные постройки, как заборы, бани, гаражи, хозблоки и т.д. можно реализовать самостоятельно, следуя рекомендациям, изложенным в статье.

Как производится проектирование свайных фундаментов

Практически все возводимые сооружения, к примеру, жилые и нежилые здания, мосты и подобные постройки требуют наличия основы, то есть фундамента. Он считается основополагающим параметром, так как на нем будет возводиться сооружение, которое должно обеспечить его устойчивость на продолжительное время. Почему фундамент считается главным составляющим элементом, и как осуществляется проектирование свайных фундаментов требуется рассмотреть более подробно.

Для чего нужен фундамент

Главная задача фундаментной основы для любого сооружения, это его укрепление и прочность. Дело в том, что участки для строительства не всегда имеют геологическую устойчивость, поэтому требуется делать основу, которая позволит удерживать все сооружение не давая ему разрушиться. Основываясь такими критериями в строительстве применяются свайные фундаменты, которые гарантируют надежность, а именно устойчивость сооружения независимо от геологической нестабильности грунта.

Как определяется необходимость применения свайного фундамента

Изначально нужно отметить, что свайный фундамент требуется на участках, которые имеют неустойчивую форму, к примеру, песчаный, глинистый грунт или галечную основу. Но следует сказать, что применение свайного фундамента должно в непременном порядке базироваться исключительно на основе таких аспектов

• инженерно-геологических и гидрогеологических исследований;
• изучения климатических условий местности, где будет производиться строительство;
• особенности проектируемого здания или сооружения;
• местного опытного строительства.

Также главным параметром считается и такой показатель, как наличие грунтовых вод. Ведь сваи, используемые для фундамента изготавливаются из металла, а соответственно наличие влажной среды может привести к их коррозии. Данное положение регламентировано требованиями СНиП II-28-73 «Защита строительных конструкций от коррозии». Также в учет должны приниматься и другие особенности участка, где планируется строительство. К примеру, имеются регионы, где грунт находится постоянно в мерзлом состоянии, поэтому целесообразным будет использование свайного фундамента, но необходимо в данной ситуации придерживаться требований СНиП II-18-76 «Основания и фундаменты зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах». То есть требуется непременно изучить руководство по проектированию свайных фундаментов.

Несущие свойства почвы представляет собой величину внешней нагрузки, которая имеет возможность выдержать определенную площадь грунта (см2/м2). Кроме этого, на несущие свойства почвы влияет непосредственно не только ее уплотненность, но и степень насыщения грунта влагой.

Составление проекта свайного фундамента

После того, как были произведены все необходимые исследования, обозначено проектирование и устройство свайных фундаментов, то следующим этапом должно быть составление проекта. Он основывается на таких исходных данных:

• отчетность о произведенных инженерно-геологических исследованиях;
• генеральный план в масштабе 1:2000 или 1:5000;
• физико-механические характеристики исследуемого грунта;
• гидрогеологические условия площадки для строительства;
• лабораторные данные относительно химического состава грунтовых вод;
• сведения об сейсмологических проявлениях;
• результаты, полученные на основе пробного забивания свай;
• проект планировки строительной площадки;

• наличие подвального помещения или цокольного основания;
• данные о предполагаемых нагрузках на фундамент;
• расположение водопроводной системы, канализации, а также электрических кабелей;
• характеристики фундамента, где будет устанавливаться оборудование или возможные углубления.

На основе обрабатываемых данных, если строительство сооружения начинается, и какие-то параметры требуют корректировки, то их непременно нужно внести своевременно. Таким образом можно избежать в дальнейшем дефектов, которые могут возникнуть из-за недобросовестно выполненных работ. Также следует отметить, что анализ обозначенных данных позволит определить, какой должна быть укладка свайного фундамента. Ведь существует такие варианты установки свай:

1. Сплошное свайное поле – применяется в том случае, когда возводимое сооружение будет оказывать на грунт большую нагрузку.
2. Свайная лента – используется для поддержки несущих стен.
3. Свайный куст – обозначенная разновидность свайного фундамента допускается применять, когда здание или сооружение будет тяжеловесом. В данном случае предусматривается использование 3-х свай в одном основании.
4. Одиночные сваи – предназначаются для установки, как основа для поддержки одиночных опор.

Если на участке, где будет возводиться сооружение может проявляться выделение почвенных газов, то используемым сваям потребуется осуществлять дополнительную изоляцию.

Разновидности свай

В зависимости от геологических исследований грунта для строительства фундамента могут использоваться разные виды свай. Они бывают:

• железобетонные;
• деревянные;
• сваи в железобетонной оболочке;
• железобетонные буроспускные;
• винтовые сваи со стальным или железобетонным стволом.

Также следует отметить, что на сегодня имеются и другие виды свай, например, булавовидные, пирамидальные и ромбовидные. Но так как они считаются новшеством, то их применение еще не широко распространено. Кроме этого, следует отметить, что бывают сваи-стойки и висячие.

1. Сваи-стойки. К ним относятся сваи, опирающиеся непосредственно на присутствующие скальные породы грунта или малосжимаемые. В данном случае нагрузка, осуществляемая на боковую поверхность сваи и ее концовку не имеет большого значение, поэтому и не учитывается.
2. Висячие (сваи трения). Обозначенный вид причисляется к сваям, применяемых на сжимаемых грунтах, при этом осуществляется передача нагрузки не только на боковые поверхности свай, но и на их нижний конец.

В качестве примечания необходимо отметить, что к малосжимаемым грунтам причисляются крупнообломочные почвы, в которых присущий песчаный заполнитель средней и плотной плотности. Также к обозначенному типу грунта относится и глина, имеющая крепкую консистенцию в водонасыщенном состоянии с наличием модуля деформации в значение Е ≥ 50 Мпа.

Деревянные сваи делают из крепких пород деревьев и в длину составляют 6,5 и 8,5 метров. Но если при необходимости нужно использовать более длинные сваи, то с таким вопросом требуется обратиться непосредственно к руководству предприятия, занимающиеся производством свай.

Методика проектирования

Что касается методики проектирования свайных фундаментов по предельной деформации, то она основывается на группах расчетов предельных оснований.

Внешние нагрузки, которые должны также учитываться

Главными моментами, которые требуется в непременном порядке учитывать, так это такие параметры, как внешние нагрузки. Ими могут быть:

• какое предполагается количество этажей;
• как будут располагаться внутренние стены;
• используемые материалы для возведения стен, крыши и перекрытий.

Кроме этого, требуется обозначить, что нагрузки могут быть постоянные, временные и специального типа. Каждый из обозначенных видов нагрузок имеют свои особенности:

1. Постоянные. К постоянным относится непосредственно сам вес возводимого сооружения, а также присущий массив имеющейся почвы.
2. Временные зачастую возникают из-за выпадения снега или возникновения сильных порывов ветра.
3. Специального типа. Что касается нагрузок специального типа, то они могут проявляться в виде взрывной волны или сейсмологических колебаний грунта.

Кроме этого, также необходимо учитывать, что могут быть и периодичные нагрузки. Например, установка мебели, количество проживающих жильцов.

Правила, которые нужно соблюдать

Помимо учета нормативов, отмеченных в СНиП при применении свайного фундамента следует соблюдать такие правила:

1. Инженерно-геологическая выработка должна осуществляться не меньше, чем на 5 метров ниже глубины заложения устанавливаемой сваи, если используется рядовое или кустовое их расположение при нагрузке 3 МН. А вот при применении свайных полей углубления не должны быть меньше 10 метров.
2. Если на строительной площадке присущи грунты со специфическими свойствами, к примеру, просадочные, глинистые, органоминеральные. Также песчаные или органические, то глубина инженерно-геологических выработок должна определяться непосредственно на всю толщину имеющегося слоя, то есть до обнаружения прочного грунта.

Обозначенные параметры основываются на данных проектирования свайных фундаментов институтом, который занимается исследовательскими работами подземных сооружений.

Не следует приобретать деревянные сваи с наличием сколов, поскольку подобные дефекты приведут к увеличению брака материала.

Алгоритм действий по установке свай

В первую очередь требуется произвести инженерно-геологические исследования, учет параметров, правил и нюансов, только потом следует приступать к заложению свайного фундамента. Для этого, можно, к примеру, в домашних условиях выкопать или пробурить дырку в грунте на глубину не меньше 2,5 метров. Это необходимо, чтобы произвести исследование почвы, на котором планируется возводить сооружение. Рекомендуется проводить такую работу весной, поскольку в этот период можно выяснить о наличии грунтовых вод, так как их уровень поднимается после зимы.

Затем, в зависимости от полученных результатов исследований можно определить, какой вид свай использовать для свайного фундамента. Если же на выбранном участке присутствует повышенный уровень грунтовых вод, то следует произвести дополнительную обработку свай, во избежание коррозийных процессов.

В завершение следует отметить, что перед тем, как применять для строительства свайный фундамент необходимо определится с его целесообразностью. Ведь сваи можно применять не на всех грунтах, а если возникла такая необходимость, то нужно произвести соответствующие исследования, чтобы определиться, какие сваи допускается применять на том или ином участке. В данном случае рекомендуется обратиться к сотрудникам специализированных организаций, которые не только произведут надлежащее исследование участка для строительства, но и предоставят информацию, а также рекомендации по проектированию свайных фундаментов.

Проектирование свайных фундаментов

Мы расскажем Вам о проектировании свайных фундаментов на железобетонных забивных сваях. Этапы проектирования опишем и расскажем подробно.

• Что нужно учесть при проектировании
• Исходные данные
• Порядок проектирования свайных фундаментов
• Особенности проектирования
• Обязательное при проектировании
• Оставить заявку

Согласно своду правил по проектированию и устройству свайных фундаментов СП 50-102-2003, свайные фундаменты проектируются с обязательным учетом

• сведений о сейсмической активности в районе строительного участка
• данных инженерно-геологической разведки грунтов
• расчетных нагрузок на фундамент
• данных об особенностях конструкции сооружения и назначения
• наличия в непосредственной близости от строительства других зданий и сооружений
• требований по экологии

Загрузить на компьютер СП Свайные фундаменты: скачать.

Что нужно учесть при проектировании

1) При проектировании предусматриваются наилучшие, с точки зрения долговечности, надежности и экономичности конструкций, решения.

2) Обязательно учитываются все местные инженерно-геологические и экологические условия, плюс опыт возведения фундаментов в аналогичных условиях.

3) Проектировочные работы проводятся в соответствии с техническим заданием и должны учитывать уровень ответственности здания (ГОСТ 27751).

4) Инженерно-геологические изыскания могут проводить только организации с соответствующими лицензиями и с учетом возможного влияния строительства на соседние здания.

5) Также предусматривается контроль и учет всех натурных изменений (деформации оснований и фундаментов) на весь период проведения работ.

6) Все применяемые в строительстве строительные материалы, конструкции, изделия и грунты должны соответствовать требованиям проекта, действующим стандартам, а также техническим условиям. Замена их может быть произведена только по согласованию с проектной организацией и непосредственным заказчиком.

7) Если устройство свайных фундаментов производится в условиях агрессивной внешней среды, учитываются требования СНиП 2.03.11.

Исходные данные

Проектирование фундаментов свайного типа выполняется на основании положений СНиП 2.02.03-85 “Свайные фундаменты” и “Инструкции по проектированию и устройству свайных фундаментов зданий и сооружений” от 30.11.2011 года.

Согласно данным нормативным документам проектировочные расчеты должны выполнятся на основании следующих исходных данных.

Информация о геологических и гидрогеологических свойствах грунтов на строительной площадке;

Данную информацию получают в результате проведения геодезических исследований, которые предполагают бурение пробной скважины в месте обустройства свайного фундамента и последующее изучение характеристик грунта.

Глубина пробной скважины может варьироваться в зависимости от типа грунта (в слабой и неустойчивой почве скважина бурится до достижения нижних плотных слоев грунта). Если возводимое здание будет иметь большую площадь производится бурение нескольких скважин в крайних точках свайного поля.

Рис. 1.1: Исследования грунта на участке, отведенном под строительство свайного фундамента

По завершению бурения определяется уровень расположения грунтовых вод и выполняется передача образца почвы в лабораторию для определения химического состава грунтовой влаги.

На основании нормативных данных определяется глубина промерзания почвы в холодное время года.

Данные о механических и физических характеристиках почвы;

Информация о механических характеристиках грунта собирается прямо в полевых условиях с помощью специального оборудования. Определяются следующие характеристики грунта:

• Модуль деформации;
• Удельное сцепление;
• Угол внутреннего трения.

Далее выполняется забор образцов почвы на анализ и их передача на исследования в строительную лабораторию, где определяется:

• Плотность;
• Влажность;
• Удельный вес;
• Пористость грунта.

Рис. 1.2: Анализ характеристик грунта в строительной лаборатории

Чтобы получить данную информацию необходимо потратить достаточно большое количество времени и финансовых средств, однако она крайне необходима, поскольку итоговая несущая способность свайного фундамента непосредственно зависит от характеристик грунта, которые обязательно нужно учитывать при проектировании.

Данные о возводимой постройке;

Следующим этапом подготовки к проектированию является сбор данных о характеристиках возводимого здания, к которым относится:

• Количество этажей;
• Материалы, используемые для строительства стен, кровли и перекрытий;
• Расположение внутренних стен здания;
• Класс ответственности постройки;

На основании этой информации выполняется расчет массы возводимого строения.

Рис. 1.3: Нормативный вес стен и перекрытий из разных материалов

Данные о нагрузках, оказываемых на свайных фундамент;

Все внешние нагрузки, которые испытывает свайный фундамент, делятся на две основные группы – постоянные и периодические.

К постоянным нагрузкам относится вес самого здания и воздействие массива грунта, тогда как периодические нагрузки классифицируются на три вида:

• Длительной продолжительности – вес мебели/производственного оборудования, людей;
• Кратковременной продолжительности – снеговые и ветровые нагрузки;
• Нагрузки особого типа – сейсмические нагрузки и воздействия на фундамент здания потенциально возможной взрывной волны.

Порядок проектирования свайных фундаментов

Проектирование свайных фундаментов согласно требованиям СНиП № 2.02.3.87 должно выполняться в следующей последовательности:

• Производится анализ и оценка информации о геологических условиях на строительной площадке, исходя из которых определяется несущие характеристики почвы и глубина, на которую должны быть погружены свайные опоры.

Несущие свойства грунта – это величина внешней нагрузки, которую способна выдержать определенная площадь почвы (см2 / м2). На несущие свойства почвы непосредственно влияет ее уплотненность и степень насыщения грунта влагой.

Нормативные показатели несущих характеристик разных типов почвы можно увидеть на рисунке 1.4

Рис. 1.4: Нормативная несущая способность разных видов грунтов

Несущие свойства грунта, в большинстве случаев, на порядок меньше несущей способности самой свайной конструкции. Виду этого, определение фактических несущих свойств свайного фундамента на конкретном типе грунта требует сопоставления данных показателей (в расчет берется наименьшее значение несущей способности).

• Определяется вид (буронабивные, винтовые либо забивные ЖБ конструкции) и типоразмерных свай, которые необходимо использовать для создания фундамента;
• Проводится расчет фактических несущих свойств сваи в конкретных геодезических условиях;

После теоретических расчетов несущих свойств свайного основания (где учитываются несущие характеристики почвы и вес постоянных и временных нагрузок, оказываемых на фундамент здания) выполняется проверка полученных результатов практическими исследованиями. Для этого применяются технологии динамической нагрузки либо статического зондирования, которые реализуются непосредственно на строительной площадке в процессе пробного погружения сваи.

Рис. 1.5: Статическое зондирование сваи

• Выполняется расчет требуемого количества свай;

Количество опорных свай варьируется в зависимости от массы возводимого здания и несущей способности почвы. Свайные опоры должны обязательно размещаться по углам здания, в местах пересечения внутренних стен и быть равномерно распределены по контуру наружных стен постройки с шагом 1,5-2 метра.

• Выполняется сопоставление фактического давления на одну сваю с их нормативными несущими характеристиками;
• Создается чертеж расположения свайных опор в фундаменте;

Рис. 1.6: Виды расположения свай в фундаменте

Особенности проектирования фундаментов на железобетонных забивных сваях

При проектировании фундамента на основе железобетонных свай крайне важно правильно рассчитать несущие свойства фундамента по типу грунта, где помимо нормативных характеристик забивных свай необходимо учитывать сопротивление слоев грунта под их опорными подошвами и сопротивление, прилагаемое к вертикальным стенкам свай.

Рис. 1.7: Схема распределения нагрузок оказываемых на забивную ЖБ сваю

Расчет выполняется с использованием формулы: FD = Ycr * (Fdf + Fdr), в которой:

1. Ycr – коэффициент общих условий работы почвы (как правило, равен единице);

2. Fdf – сопротивление слоев грунта под нижней частью свайного столба, рассчитываемое по формуле: Fdf = Ycr * R * A, где:

• Ycr – коэфф. работы свайной опоры в почве;
• R – сопротивление почвы под опорной поверхностью железобетонной сваи;
• А – площадь (см2) опорной поверхности.

3. Fdr -сопротивление почвы к боковым стенкам столба сваи, рассчитываемое по формуле: Fdr = u * Ycr * Fi * Hi, где:

• Fi – сопротивление отдельных слоев грунта боковым стенкам свайного столба;
• Hi – общая толщина слоев грунта соприкасающихся с боковой поверхностью сваи.

Рис. 1.8: Схема фундамента с ростверком из забивных ЖБ свай

Обязательное при проектировании

Обязательным элементом проектирования является положения о срезке плодородного слоя грунта и дальнейшего его использования для рекультивации малопродуктивных сельскохозяйственных земель или для работ по озеленению района строительства.

Также проектом предусматриваются необходимые меры по изоляции соприкасающихся с грунтом конструкций в районах, где возможно выделение почвенных газов.

Важно! Пример проекта коттеджа с подвалом смотрите по ссылке.

Заказ проектирования фундаментов

Оставьте заявку на исследование грунта под забивку свай, проектирование свайного фундамента под забивку железобетонных свай.

Особенности проектирования ЖБ фундаментов

На данной странице мы рассмотрим порядок проектирования фундаментов на ЖБ сваях согласно требованиям действующих СНиП. Вы узнаете, как производятся инженерно-геодезические, геологические и гидрометеорологические изыскания, и каким аспектам при проектировании фундамента необходимо уделять первостепенное внимание.

Порядок проектирования свайных фундаментов

Инженерно-геодезические изыскания

Первостепенным этапом проектирования свайного фундамента являются инженерно-геодезические изыскания, которые проводятся на отведенной под застройку территории. Данные изыскания необходимы для получения исходной информации о точных координатах расположения возводимого строения. Также в процессе изысканий определяются условия рельефа на строительной площадке.

Инженерно-геодезические изыскания предусматривают выполнение следующего спектра работ:

• Рекогносцировочный анализ строительного участка – визуальный осмотр территории, направленный на выявление воздействий экзогенных геологических процессов (сдвигов грунта и изменений рельефа) на уже существующие сооружения;
• Обустройство территориальной и планово-высотной планировки возводимого фундамента;
• Внесение строящегося здания в кадастровые и инженерно-топографические планы;
• Создание исполнительной геодезической документации.

Конечной целью инженерно-геодезических изысканий является получение проектной организацией рекомендаций по возможным изменениям геофизических условий на строительном участке, которые необходимы для правильного расчет запаса прочности свайного фундамента.

Инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологические изыскания – ключевой этап определения грунтовых условий строительной площадки, на основании которых рассчитывается глубина погружения и типоразмер используемых свайных опор. Проведение данных работ регулируется нормами СП № 11-105 от 1997 года “Инженерно геологические изыскания для строительства”.

Рис: Бурение разведывательных скважин для забора проб грунта

Инженерно-гидрометеорологические изыскания

Инженерно-гидрометеорологические изыскания необходимы для выявления нагрузок, исходящих от атмосферной среды, которые в процессе эксплуатации будет испытывать свайный фундамент. К данным факторам относятся нагрузки от снегового покрова и давление ветра, которые отличаются в каждом конкретном регионе.

Конечная цель гидрометеорологических изысканий заключается в:

• Выявлении условий эксплуатации будущего сооружения;
• Разработка гидрометеорологического генплана территории;
• Оценка факторов влияния строительства на экологическую ситуацию на территории объекта и, при необходимости, планирование природоохранных мероприятий.

Существуют нормативные строительные акты, в которых указаны усредненные атмосферные нагрузки на строительные сооружения в разных регионах России. Изыскания помогают установить фактические данные, которые впоследствии используются при проектировании.

Особенности проектирования фундамента на ЖБ сваях

По завершению всех инженерных изысканий проектировочная организация получает возможность, на основе приобретенных данных, определить несущую способность грунта строительного участка. На несущие характеристики грунта влияют его тип, плотность и влажность. В зависимости от грунтовых условий подбирается типоразмер используемых свай и глубина их заглублений. Усредненные несущие свойства разных видов грунтов вы можете увидеть в таблице.

Далее проектировщики определяют совокупные нагрузки, которые будет испытывать свайный фундамент. Данные нагрузки состоят из массы возводимого строения, эксплуатационных воздействий (массы людей, мебели либо производственного оборудования), давления ветра и снегового покрова.

Производятся расчеты по сопоставлению несущей способности свайного фундамента и расчетного сопротивления грунта.

Затем составляется план свайного поля и проектируется конфигурация обвязки свай. Определяется уровень заглубления ростверка (существуют поднятые, наземные и опущенные ниже глубины промерзания почвы ростверки) и его сечение. По формулам рассчитывается устойчивость спроектированного ростверка к изгибающим воздействиям, пучению грунта и давлению массы здания.

Важные моменты которые нужно учесть

Свайный фундамент – надежный, но весьма дорогостоящий фундамент, поэтому проектируя такое основания упор должен делаться на его максимальную долговечность.

Строительные нормы выделяют 4 группы долговечности сооружений:

• До 20 лет (временные строения);
• От 20 до 50 лет (сюда входят дома до 5 высотностью до 5 этажей);
• От 50 до 100 лет (сооружения свыше 9-ти этажей);
• Свыше 100 лет (группа общественных зданий).

Фундамент на железобетонных сваях пригоден для строительства сооружений 1-го класса ответственности, в который входят многоэтажные дома (от девяти этажей), производственные здания и сооружения с увеличенными эксплуатационными требованиями.

Услуги компании “Установка Свай”

Если вы планируете построить дом “на века”, требования к проектированию фундамента выходят на первый план. Специалисты компании “Установка Свай” занимаются данной деятельностью на протяжении более 12-ти лет, мы досконально знаем свою работу и выполняем ее с высочайшим уровнем качества, в строгом соответствии с строительными нормами и правилами.

Мы предоставляем услуги по исследованию грунтов на строительных объектах, проектированию свайных фундаментов и проведении статических и динамических испытаний свай. Наша компания готова взять на себя выполнения всего спектра свайных работ – от поставки железобетонных конструкций до их забивки с помощью высокопродуктивных копровых установок, которые способны погружать до 60 свай за одну рабочую смену.

Обращайтесь к представителям нашей компании по контактным телефонам, либо заполните форму “Отправить заявку“, и мы сами перезвоним для уточнения интересующих вас вопросов.

Полезные материалы

Железобетонный фундамент

Компания “Установка Свай” занимается обустройством свайных фундаментов для индивидуального и многоэтажного строительства.

Усиление фундамента сваями

Укрепление фундаментного основания сваями, позволят продлить эксплуатационный срок сооружения.

Свайные фундаменты с монолитным ростверком

Фундамент свайного типа с монолитным ростверком возводится в несколько этапов, включающих проведение земляных работ .

Как проходит проектирование свайных фундаментов?

Грамотное проектирование свайных фундаментов – гарант длительного срока службы и сохранения технических характеристик в течение периода эксплуатации. Проработка и составление проектной документации регламентируется массой требований строительных норм и правил, так как этап возведения основания здания – один из самых ответственных и важных.

Проектирование свайных фундаментов

Проектирование и устройство свайных фундаментов, исходя из положений строительных правил, проходит по определенной цепочке:

1. Для определения характеристик грунта на строительной площадки проводят процедуру инженерно-геологических изысканий. По их итогу уточняются данные об уровне прохождения несжимаемого плотного пласта, на который будут опираться колонны; уровень грунтовых вод и прочие особенности, присущие конкретной местности;
2. Рассчитывают совокупность нагрузок, исходя из данных проекта планируемого строения, дополнительного веса отделки и мебели, осадков, характерных для региона;
3. Определяются габариты опор, подходящие под предыдущие полученные характеристики;
4. Измеряется совокупность несущих возможностей железобетонных изделий и грунта;
5. Определяется подходящее расстояние между опорными элементами, называемое шагом;
6. Проектируется конструкция ростверка;
7. Определяется вероятность возникновения риска просадки;
8. Проводятся статические, динамические испытания;
9. По итогам испытаний вносятся финальные корректировки в документацию.

Важно отметить значимость практического опыта ведущего специалиста. На подготовительном этапе ему помогают типовые данные о предыдущих идентичных проектах, находящихся в эксплуатации, и собранные ранее факты о сейсмических, гидрометеорологических, экологических и прочих особенностях местности.

Общие моменты

При изучении местности проводится ряд различных инженерных изысканий:

1. Геодезическое;
2. Геологическое;
3. Гидрометеорологическое.

Первая разновидность предоставляет точные данные о координатах размещения строящегося объекта, рельефа участка, возможностях перемещения грунта. Эти и прочие сопутствующие факты помогают верно определить необходимый запас прочности основания и дальнейшее его поведение. По результатам проект вносится в кадастровый и топографический планы.

Второе исследование направлено на определение типа грунта, его механических свойств, глубина погружения опор в зависимости от прохождения твердого несжимаемого пласта, на котором они базируются. Исследуются тектоническая и сейсмологическая активности, уровень грунтовых вод и насыщенность ими. Изыскания выходят за рамки строительной площадки, основная часть проходит в лабораториях, куда доставляются отобранные пробы грунта. На участке проходит определение прохождения инженерных сетей и коммуникаций. Процесс считается особенно важным, проводить его могут исключительно лицензированные специалисты – слишком высоки потери в случае получения неполноценной или неверной информации.

Основные данные, которые нужны нам по итогу:

• Плотность грунта;
• Его удельный вес;
• Пористость;
• Влагонасыщенность.

Последний тип анализа необходим для верного расчета нагрузок. Давление, оказываемое ветром и выпавшим снегом на первый взгляд пустяковое. Однако в некоторых районах просто колоссальное. В этот же процесс входит исследование уровня промерзания почвы, определение выталкивающих сил морозного пучения.

Также во внимание берут:

• Расчетные нагрузки на основание
• Особенности геометрии и прочих уникальных данных строения
• Расположение прочих строений в непосредственной близости

Какую информацию дает проектирование свайных фундаментов?

Совокупность полученных данных позволяет понять фактическую несущую возможность земельного участка, подобрать подходящее число и габариты опорных колонн, ростверковую конструкцию для возведения поистине надежного, долговечного и мощного основания для спроектированного дома.

Хотя описанный выше процесс касается не только строительства домов. Основание подходит практически для любого объекта – от временных до тех, что планируется эксплуатировать более века.

Что нам важно знать о доме?

Вес планируемой постройки считается на основании:

• Этажности;
• Из чего будут сделаны стены, перекрытия и крыша;
• Как будут проходить несущие стены;
• Для чего будет предназначено помещение.

Последний пункт определяет, что будет располагаться внутри – это может быть легкий диван да телевизор, а может – тяжелый производственный станок. Согласитесь, это порой важнее и весомее массы стен.

Отталкиваясь от вышеперечисленного считаем общий вес строения.

Примерный вес материалов стен:

• Брусовых – 600 кг/м3
• Кирпичных – 600-1200 кг/м3
• Газобетонных/пеноблочных – 400-900 кг/м3
• Каркасных – 20-30 кг/м3

Приблизительная масса материалов кровли:

• Шиферной – 60-80 кг/м2
• Жестяной, стальной – 20-30 кг/м2

Среднестатистически перекрытия весят:

• Из дерева – 70-100 кг/м2
• Из бетона 350 кг/м2
• Из железобетона – 500 кг/м2

Всё содержимое этого абзаца можно отнести к одному из типов нагрузок, оказываемых на основание – длительному. Из названия и особенностей понятно, что это постоянное давление. Еще есть временные нагрузки – их мы узнаем после гидрогеологических изысканий или статистики, типичной для выбранного региона. Последний вид нагрузок – особого типа. Это воздействие подвижек грунта, сейсмической активности, возможных поблизости взрывов и прочих нетипичных (но прогнозируемых для конкретной местности) воздействий.

Последовательность составления проектной документации

Большинство строительных компаний производит эту работу в порядке, рекомендованном в своде специальных строительных норм и правил:

• Изучают геологические особенности пятна застройки, чтобы получить информацию о составе почвенных прослоек и найти тот самый несжимаемый несущий пласт, в котором будет анкероваться свая. В зависимости от плотности и водонасыщенности определяются несущие характеристики.

Несущая способность фундамента определяется из совокупности несущих свойств самого грунта и непосредственно сваи. Поэтому, если вы видите рекламное сообщение с удивительно мощными показателями НС, которые обещают застройщики, которые ничего не знают о почве на вашем участке, делайте выводы и не обращайте внимание на маркетинговые ходы.

• Подбирают тип опор (винтовые, железобетонные), диаметр из сечения и длина.
• Теоретические несущие характеристики проверяют на деле. Динамические или статические испытания, проходящие в полевых условиях, дают фактические представления.
• Подсчитывают нужное число опор – необходимо разместить в углах, по внешним и несущим стенам, пересечениям внутри, а все остальное пространство заполнить равномерно так, чтобы шаг не превышал полутора метров.
• Составляется план свайного поля, который становится своего рода руководством к действию для бригады монтажников.

Проектирование свайных фундаментов забивного типа

Винтовые опоры обязаны своим техническим характеристикам в основном лопасти. Железобетонный аналог подобной лопасти не имеет. ЖБ основы испытывают колоссальные сопротивления почвенных прослоек, которые они сдавили по пути погружения. Сопротивление оказывается как на наконечник, так и на боковые поверхности тела:

Расчет несущей способности забивной железобетонной сваи выполняется по специальной формуле. Подробнее о ней и процессе в целом в этой статье.

Когда вся бумажная волокита остается позади, можно приступать к действиям. Забивка ЖБ опор осуществляется только с использованием профессиональной техники – копровой установки. Так как сами изделия и копер весят достаточно много, доставка на объект осуществляется двумя машинами. На хотя бы одной их них должна быть стрела манипулятора, чтобы погрузка и разгрузка проходили без проблем.

После складирования на объекте (оно тоже выполняется согласно множества требований, чтобы не было излома) бригада приступает к переносу свайного поля из документов в реальные масштабы. Обычно используют деревянные колья или же чаще – арматурные прутья. Начинают как и в проекте – с углов. Затем заполняют оставшееся пространство. На этом этапе присутствие заказчика необходимо – он определяет расположение фундамента. Демонтировать ЖБИ будет невозможно после установки. Такое реально осуществить только с винтовым аналогами.

Когда все прутья заняли свое место, их постепенно вынимают, к этой точке подгоняют копер. Серией ударов он погружает ЖБИ до момента наступления отказа. Далее на верхнюю часть столба надевают металлический оголовок выбранного типа, либо его вовсе срезают для организации арматурного пояса ростверка – все зависит от требований проекта.