Свайный винтовой фундамент глубина заложения

Какая глубина необходима для заложения свайного фундамента и как ее определить?

Для расчета надежного и устойчивого фундамента необходимо грамотно определить глубину закладывания опор.

Заказать проектирование силовой конструкции можно у профессионалов, но доступность технологии позволяет самостоятельно определить значение параметра.

Что такое глубина заложения свайного фундамента, как ее определить и от чего она зависит, расскажем в статье.

От чего зависит?

Размер части свайного основания, которая находится под нулевым уровнем участка, зависит от ряда факторов:

1. Веса проектной конструкции.
2. Несущей способности грунта.
3. Уровня подземных источников.
4. Глубины промерзания земли.
5. Типа силовых элементов.
6. Материальных возможностей собственника.

Углубление в зависимости от свойств почвы и расположения грунтовых вод

Чтобы возводимое сооружение дало минимальную осадку, не деформировалось и не шаталось в процессе эксплуатации, необходимо закладывать фундамент таким образом, чтобы сваи опирались на твердый пласт земли. Затруднения в выборе оптимальных по размеру конструктивных элементов вызваны тем, что состав грунта на участке может быть неоднородным.

Несущая способность почвы зависит от ее состава и уплотненности, но в первую очередь – от насыщенности влагой. Чем ближе к поверхности находятся подземные источники, тем ниже сопротивление грунта нагрузкам.

Заказать геологические исследования можно у профессионалов или самостоятельно выкопать скважину на глубину не менее двух метров, чтобы оценить характеристики пород и степень увлажненности.

Соотношение между уровнем промерзания и степенью заглубления опорных элементов

Пучинистые почвы подвержены силам морозного пучения. К таким грунтам относятся глинистые породы, суглинок, пылеватые пески и т.д. За счет высокого содержания влаги земельный массив при минусовой температуре может увеличиваться в объеме до 12%.

В результате на боковые части опорных элементов начинают действовать выдергивающие сваи. Поэтому так важно заглубить сваи ниже точки промерзания.

Узнать точку промерзания можно расчетным путем по формуле:

где:

• Tm – среднемесячная отрицательная температура зимой в конкретном регионе;
• Ko – коэффициент, учитывающий состав почвы.

Параметр для различных геологических условий будет равным:

• глины, суглинки – 0,24;
• пески, супеси – 0,28;
• пески большой крупности – 0,3;
• гравий – 0,35.

Точный расчет глубины промерзания земли под зданием зависит от теплового режима в доме и рассчитывается по формуле:

где Kh – коэффициент промерзания, регламентируемый нормами СНиП.

Как меняется значение в связи с типом опор?

Особенности проведения вычислений и рекомендации по выбору глубины свайного основания изложены в СНиП 2.02.01-83. При этом для разного типа опорных элементов учитывают отдельные нюансы.

Особенности расчета для винтовых столбов

Винтовые стержни заглубляются в почву ниже точки промерзания грунта, как правило, на 15%. При этом лопасти должны быть ввинчены в твердый пласт толщиной, равной не меньше трех диаметрам трубы. На участках, где уровень промерзания незначительный, важно учесть высоту почвенно-растительного слоя.

Для закладывания буронабивных

Для монтажа буронабивных элементов конструкции бурят скважины на глубине залегания тугоплавких пород.

Если почва характеризуется склонностью к пучению, то по технологии на дне шурфа рекомендуется устраивать утрамбованную песчаную подушку высотой не менее 20 см под нижним концом опоры.

Недостатком технологии для частного строительства фундамента с буронабивными сваями является тот факт, что сложно быть уверенным в тугоплавкости пород на назначенной глубине скважины. Поэтому для строительства малоэтажных домов и построек шурфы бурят на 1,5–2 м, что ниже точки промерзания и грунт на этом уровне достаточно уплотнен.

Но на особо зыбких почвах глубина закладывания буронабивных свай может достигать 30 м и более. В этом случае в обязательном порядке перед армированием и заливкой бетона необходимо устраивать в скважине обсадную трубу.

Согласно нормативам, заглубление опорных элементов в тугоплавкие породы должно составлять:

• для крупнообломочных, гравелистых грунтов, а также пылеватых песков – от 50 см;
• для других нескальных грунтов – от 1 м;
• для слоев погребенного торфа – от 2 м.

Для забивных

Технология позволяет устраивать сваи забивным способом на глубине не больше 16 м. В остальных случаях используют составные силовые элементы.

Согласно СНиП, минимальная длина свай – от 3 м, для полых конструкций – от 4 м.

Как рассчитать для одноэтажного дома?

Для примера определим, какие сваи нужны для частного домостроения. В ходе расчетов можно узнать, на какую глубину необходимо бурить скважины под фундамент.

Исходные условия:

1. Типовой одноэтажный каркасный дом площадью 6 на 6 м.
2. Вес конструкции – 35 т.
3. Стройка ведется на глинистом грунте с глубиной промерзания – 1,5 м.
4. Средняя высота снежного покрова в регионе – 30 см.

Предварительно выбираем 9 винтовых свай диаметром 108 мм с несущей способностью 5 тонн. Предельная нагрузка такого фундамента позволяет выдержать вес конструкции. Для стержней с таким размером сечения длина может составлять от 1 до 12 м.

Учитывая глубину промерзания и рекомендации, что ствол должен уходить в землю ниже определяющего параметра на 15%, подземная часть сваи будет составлять: 1,5м + 15% = 1,75м.

Принимая во внимание уровень снежного покрова в регионе, предварительно выберем высоту цоколя 0,4 м. Таким образом, для строительства в заданных условиях понадобятся сваи длиной 2,5м.

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Заключение

Нормативные документы не регламентируют единые правила для заглубления свай, но остается обязательным требованием, что этот параметр будет зависеть от геологических условий участка, а именно, от точки промерзания, типа грунта и уровня подземных источников.

Допустимые нагрузки на фундамент практически не зависят от размера подземной части опорных элементов, поскольку большее значение имеет опорная площадь. Рекомендованные соотношения длины свай и их диаметра приведены в таблицах СП и СНиП.

Источник

Какая глубина закручивания винтовых свай

Винтовой свайный фундамент характеризуется отличными эксплуатационными характеристиками и может использоваться в качестве основания для домов в различных регионах страны. В каждом регионе ввиду обширного географического расположения грунта, а также климатические особенности отличаются, потому глубина винтовой сваи рассчитывается индивидуально.

От того, на какую глубину установлена винтовая свая, зависит надежность строения, а также его устойчивость к деформации под воздействием пучения грунта. Самым простым и надежным способом является привлечение специалистов для выполнения расчетов, но если есть желание самостоятельно рассчитать глубину ввинчивания сваи, то обязательно необходимо учесть ряд параметров, понимая при этом, что нельзя пренебрегать ни одним из них, ведь они будут постоянно воздействовать на несущий элемент, и не забывать, что показатель скорее всего не будет точным.

Какие параметры стоит учесть при определении глубины сваи

При проектировании фундамента по типу свая с винтом необходимо учитывать много моментов, но основными из них являются:

1. Масса строения. Все нагрузки, которые будут воздействовать на сваю, также влияют на глубину монтажа.
2. Расстановка свай. В зависимости от расположения несущих элементов можно предположить, какая нагрузка будет оказываться на каждую сваю, из-за чего потребуется индивидуальный расчет глубины погружения сваи.
3. Характеристики грунта. В зависимости от характеристик почвы также зависит расположение свои. Если на участке преобладают болотистые почвы, то глубина монтажа будет значительно больше, чем при организации фундамента на участке с глинистым грунтом.

Хоть эти моменты и являются ключевыми, но также важны и другие параметры.

Глубина залегания почв, несущая способность которых подходит для строительства

Верхний слой грунта всегда является плодородным и обычно состоит из почвы, которая считается непригодной для монтажа свайно-винтового фундамента. Чтобы фундамент правильно воспринимал нагрузки и мог равномерно их распределить по основанию лопасти, сваи должны находиться на глубине не менее одного метра. Такая глубина подходит только при условии, что грунт обладает достаточной несущей способностью, а лопасти имеют подходящую конфигурацию и не рыхлят грунт при ввинчивании.

В среднем почва, подходящая для монтажа свай, находится на глубине 1,8 м. В отдельных регионах данная величина может существенно изменяться, поэтому лучше проводить исследование грунта в индивидуальном порядке. Это позволит узнать особенности конкретного участка, а также выяснить необходимую глубину завинчивания сваи для обеспечения надежности и прочности строения. Экспресс-геология позволяет узнать необходимые характеристики грунта, а также отличается доступной ценой и скоростью выполнения. Данный тест является максимально информативным и предпочтителен при монтаже любого фундамента.

Глубина промерзания грунта

Хоть винтово-свайный фундамент мало подвержен деформации вследствие морозного пучения, но данный показатель также играет немаловажную роль при выборе глубины установки. Морозное пучение представляет собой природный процесс, при котором верхние слои грунта под воздействием влаги вытесняются вверх. Если винтовая свая закручивается в данный слой, то под воздействием природных сил она выталкивается и фундамент теряет свою прочность в течение нескольких лет. Обязательным условием при установке свайно-винтового фундамента является закручивание сваи таким образом, чтобы лопасти располагались ниже уровня промерзания почвы. Уровень промерзания для каждого региона будет различным:

• Краснодар – 80 см.
• Ростов-на-Дону – 100 см.
• Москва – 120 см.
• Ярославль – 140 см.
• Казань – 160 см.
• Пермь – 180 см.
• Омск – 200 см.
• Новосибирск – 220 см.
• Сургут – 240 см.

Эти данные хорошо показывают, что глубина нахождения лопасти сваи должна быть ниже определенного уровня.

Глубина расположения сваи

Между конусом и верхней кромкой лопасти есть определенное расстояние, которое необходимо учитывать при монтаже сваи. Если необходимо установить сваю на глубину полтора метра, а расстояние между конусом и верхней кромкой лопасти составляет 25 см, то конструкция должна погружаться в землю не менее чем на 1,75 м. Сваи разного диаметра и конструкции могут иметь различное расположение лопастей. Если стандартная свая среднего диаметра с одной лопастью имеет обычно расстояние 20 см между конусом и верхним краем, то двухлопастная конструкция будет иметь несколько большее расстояние. В зависимости от выбранного производителя расстояние также может меняться, так как обычно производство заточено под изготовление свай в конкретном регионе. Видоизмененные конструкции позволяют надежней закреплять конструкцию на конкретном грунте.

Высота цоколя

Данный параметр влияет напрямую на длину используемых свай. Как уже выше было сказано, грунты имеют такой показатель как пучение, то важно монтировать цоколь на определенной высоте над землёй, чтобы при вспучивании не были затронуты несущие элементы здания. На высоту цоколя могут влиять несколько факторов, основные среди них:

1. Эстетика. Здание с высоким цоколем выглядит роскошно и презентабельно. Отсутствующий цоколь ухудшает общий вид строения, а также визуально снижает его высоту.
2. Снеговой покров. В отдельных регионах России снег может стоять более 3 месяцев в году, что непосредственно влияет на состояние стен. Чтобы уберечь строение от негативного влияния влаги, необходимо поднять его на уровень, который будет выше снегового покрова. Это убережет от появления плесени внутри дома и предупредит намокание стен.
3. Попадание брызг. Данные параметры мало кем берутся во внимание, но постоянное попадание брызг от дождя может привести к появлению гнилостных процессов, ржавчины и грибка. Уберечь строение от намокания можно, подняв цоколь этажа выше 50 сантиметров.

Учитывая все вышеизложенные факторы можно предположить, что минимальная высота сваи должна быть два с половиной метра. В некоторых регионах этот показатель может отклоняться в большую или меньшую сторону.

Источник

Глубина и высота свайных фундаментов

Ни одно возведение фундамента не обходится без определения необходимых для этого параметров. К перечню таких характеристик, которые нужно выявить перед началом работ, можно отнести глубину заложения и высоту фундамента над поверхностью земли. Чтобы безошибочно провести расчеты, следует разобраться в сути таких параметров.

Высота свайного фундамента над землей

Все правила и положения, на которых основаны расчеты, указаны в основном нормативном документе СНиП под номером 24.13330.2001 (актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 ). Зачастую, высота свай над землей устанавливается в 200см.

Также указания к возведению ростверков свайного типа можно узнать из СНиПа 2.03.01-84 , в котором содержатся сведения о проектировании подобной разновидности ростверков. Еще при расчетах следует взять во внимание такой фактор, как искривление почвенного рельефа, это параметр влияет на расчет глубины для отдельных свай.

Двухэтажное здание на сваях.

В первую очередь, пред тем, как проводить расчеты и определять высоту установки свай над землей, обращают внимание на следующий ряд факторов:

• каков температурный режим в зимний период в окружающей среде и в помещении;
• высота снежного покрова зимой;
• количество выпадающих осадков;
• какова вероятность затопления здания;
• на какой глубине располагаются грунтовые воды.

Важно: часть конструкции фундамента, которая находится над уровнем земли, больше всего подвержена воздействию факторов окружающей среды, в частности, на нее влияют атмосферные осадки и могут становиться причиной разрушения.

Более детально проектирование высоты свайного фундамента рассчитывается исходя из следующих параметров, которые учитываются на максимально возможном для конструкции уровне:

• качество материала конструкции, ее прочность;
• каков уровень плотности грунта и его несущая способность;
• какой степенью несущей способности обладает фундамент, когда имеет горизонтальную нагрузку;
• какова степень усадки с горизонтальной нагрузкой на конструкцию;
• возможность появления трещин в фундаменте во время его возведения.

Пример высокого свайно-винтового фундамента.

Также, для точного определения высоты свай над землей, необходимо рассчитать конструкцию на продавливание, иными словами, после того, как известно количество свай и их расположение – проверить достаточно ли в такой системе уровня несущей способности.

Расчет величины продавливания фундамента (F) можно провести по специальной формуле:

• a – коэффициент, который варьирует в зависимости от качества выбранного бетона и равен для тяжелого – 1, мелкозернистый – 0.85, легкий – 0.8;
• Rbt обозначается классом бетона относительно его прочности, указывается в единицах измерения кг/см2;
• u – это значение среднего арифметического, высчитанное из значений периметров опорной пирамиды (верхний и нижний);
• h – значение плиты в толщину.

Стоит учесть, что свайные фундаменты (как и любые другие) имеют ряд своих плюсов и минусов, узнать о которых было бы весьма полезным:

В случае если результат получается больше расчетной нагрузки, которая была определена в проекте, то такой уровень высоты фундамента допустим для возведения. Если же результат меньше, то проект подлежит пересмотру.

Применение СВФ на песчаном склоне.

Когда участок строительства обладает достаточно плотными грунтами, то расположение свай над почвой может равняться 15 см, располагаются в такой ситуации сваи одним или несколькими рядами под каждой стеной вдоль. Такие параметры могут быть в случае отсутствия в здании подвала.

Подробнее узнать о расчетах нагрузки и осадки можно из отдельной статьи:

Глубина заложения свайных фундаментов

Глубину, на которою забиваются сваи, вычисляют, отталкиваясь от следующих характеристик:

1. Тип почвы на местности.
2. Уровень, на котором почва промерзает.
3. Уровень расположения грунтовых вод.
4. Какого типа конструкция дома.

В местности с пучинистыми грунтами глубина выбирается таким образом, чтобы она превышала уровень промерзания почвы. Если здание имеет промышленное значение, то располагают сваи ниже, чем уровень подвального помещения.

Мелкозаглубленный свайный фундамент

Как и у других типов фундаментных конструкций, у свайного имеется различие в зависимости от уровня, на который он закладывается. Мелкозаглубленным фундамент называется в том случае, если его расположение находится выше, чем проходящий уровень промерзания.

Зачастую почва имеет такое строение и качественные характеристики, что до уровня промерзания грунт находится нестабильный и не обладающий высоким уровнем несущей способности. Такие свойства почвы не подходят для того, чтобы в них проводить установку свайного фундамента, поскольку не будут обеспечивать надежность сооружения.

Однако в некоторых ситуациях такие свойства стали преимуществом. На пучинистых грунтах такая разновидность заложения фундамента встречается достаточно часто, ведь основание мелкозаглубленного типа в данном случае позволяет передвигаться конструкции основания вместе с грунтами.

Ситуации, в которых применяется такой тип заложения свайного фундамента, могут быть следующими:

• если очень большой уровень расположения вод в грунте;
• небольшая площадь сооружаемого дома;
• нестабильные грунты;
• сейсмически активные зоны;
• здание не более двух этажей в высоту.

Важно: конструкция в мелкозаглубленном типе свайного фундамента изготавливается прочная и имеет рамный тип – это позволяет сохранять целостность во время движения грунтов, а соответственно, и конструкции.

Фундамент глубокого заложения

Другой вариант заложения свайного фундамента – глубокий. Для определения глубины пользуются также качественными показателями почвы, на которой возводится конструкция. При изысканиях выявляют максимально плотный грунт, на который опора будет надежной и устойчивой, в этом месте и ставят отметку глубины заложения.

Бурение и установка свай бригадой рабочих.

Используется глубокий тип заложения в таких случаях:

• когда необходимо возвести сооружения большой массы, высотных, построенных из кирпича;
• когда уровень, на котором промерзает почва в данном районе не больше 2.5 метров;
• расположение уровня вод в грунте меньше ГПГ.

Важно: в местах, которые характеризуются уровнем вод в грунте достаточно высоким, закладывать фундамент на большую глубину нецелесообразно, потому как будущая конструкция вероятнее всего не сможет быть устойчивой при таких показателях.

Источник