Винтовые сваи в глинистых грунтах


Статья расскажет о том, как построить фундамент из винтовых свай в глинистых грунтах: что нужно учитывать при разработке проекта, при выполнении СМР.

1. Расположение лопастей в грунте с достаточной несущей способностью

    1.1. Геотехнические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов

2. Воздействие сил морозного пучения на свайно-винтовой фундамент

3. Коррозионная агрессивность грунтов по отношению к стали


Глинистые грунты могут иметь разные свойства, которые будут определяться их составом.

Так, худшими свойствами среди всех пылевато-глинистых грунтов обладают те, для которых характерны возможность резкого снижения прочности и увеличения сжимаемости при замачивании, сильное пучение при промерзании, снижение прочностных характеристик при динамическом воздействии.

Но и другие грунты, содержащие глинистые частицы, при насыщении водой могут переходить из твердого состояния в пластичное, а затем в текучее, при этом их несущая способность снижается. Более того, в этом случае происходит и значительное повышение степени их коррозионной агрессивности.

Поэтому проектируя фундамент из винтовых свай для эксплуатации в глинах, нужно брать в расчет их пластичность и степень влагонасыщения. И если она велика, то все расчеты придется выполнять с учетом:

  • низкой несущей способности;
  • воздействия сил морозного пучения;
  • высокой степени коррозионной агрессивности по отношению к металлу.

1. Расположение лопастей в грунте с достаточной несущей способностью

Фундамент из винтовых свай будет воспринимать проектные нагрузки надлежащим образом, только если лопасти свай (подробнее о модификациях с двумя и более лопастями – «Особенности расчета многолопастных винтовых свай») расположены в грунте с достаточной несущей способностью. Более того, под сваей также должен залегать слой плотного грунта мощностью не менее трех диаметров лопастей.

Если глины изначально обладают недостаточной несущей способностью или из-за намокания может произойти ухудшение их свойств, лучше не выбирать такой слой для закрепления в нем фундамента. Тогда длина свай подбирается так, чтобы прорезать его и закрепиться ниже.

Целостность структуры грунта также важна. Чтобы при закручивании нарушить ее минимально, нужно выбрать правильную конфигурацию лопасти (не путать с диаметром). Делается это на основании данных о грунтовых условиях (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).

1.1. Геотехнические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов

Информацию, достаточную для проектирования фундамента из винтовых свай в глинистых грунтах, можно получить, проведя всего две процедуры:

  • геотехническое и геолого-литологическое исследование грунтов;
  • измерение коррозионной агрессивности грунтов (КАГ).

Эти скоростные исследования, внедренные ГК «ГлавФундамент» в качестве обязательных, позволяют получить данные о физико-механических и химических характеристиках грунтов.

Физико-механические свойства грунтов характеризуют их физическое состояние и способность деформироваться и не разрушаться под действием внешних нагрузок.

Химические свойства грунтов обусловлены происходящими в них химическими изменениями и характеризуют их способность участвовать в химических взаимодействиях с различными веществами.

От химических свойств будет зависеть срок службы фундамента, от физико-механических – его способность к восприятию проектных нагрузок.

Более того, процедуры адаптированы к нуждам малоэтажного строительства, поэтому расходы на строительство фундамента практически не увеличатся (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»).

2. Воздействие сил морозного пучения на свайно-винтовой фундамент

Как уже говорилось, для отдельных категорий глинистых грунтов характерно сильное пучение при промерзании.

Если нижняя лопасть сваи останется в таком слое, она неизбежно начнет подниматься вместе с ним. Конструкцию может не вытолкнуть полностью, более того, какие-либо смещения или деформации могут быть вообще не заметны невооруженным глазом. Тем не менее, окна и двери таких построек весной будут открываться и закрываться уже хуже, чем осенью. Это будет повторяться каждый год.  

Уже после того, как свая прошла отметку нормативной глубины промерзания грунта в регионе, нужно продолжить погружение, чтобы расположить лопасть в слое с достаточной несущей способностью. Эти требования не взаимоисключающие, они дополняют друг друга (подробнее «Как подобрать длину винтовых свай для фундамента»).  

Разные типы свай по-разному ведут себя под действием сил морозного пучения (подробнее «Воздействие сил морозного пучения на разные типы винтовых свай»).

3. Коррозионная агрессивность грунтов по отношению к стали

Чем больше воды, тем быстрее развивается и протекает почвенная коррозия (подробнее «Коррозия: причины и способы защиты»).

Поэтому в водонасыщенных глинистых грунтах должны использоваться сваи, марка стали и толщина металлопроката которых способны противостоять сильноагрессивному воздействию. Это гарантирует соответствие нормативного срока службы строения требованиям ГОСТ 27751 «Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».

Оба параметра назначаются на основании данных о коррозионной агрессивности грунтов площадки строительства (КАГ), полученных во время измерений КАГ (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»). Для уточнения правильности подбора рекомендуется после выполнения расчета срока службы проверить остаточную толщину стенки на соответствие проектным нагрузкам.



Была ли информация для Вас полезной?
16
2
0

Статьи по теме