Расчет глубины заложения фундамента из винтовых свай

Для надлежащего восприятия проектных нагрузок и последующей передачи их на основание лопасть сваи должна закрепиться в грунте с достаточной несущей способностью мощностью слоя не менее трех диаметров лопасти. Кроме того, чтобы его несущая способность не снизилась, структура основания в процессе установки должна быть нарушена минимально. Добиться этого возможно, если подобрать правильную конфигурацию лопасти (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).

Грунт с достаточной несущей способностью имеет относительно высокие прочностные и деформационные характеристики (подробнее «Несущая способность винтовой сваи»). Он всегда расположен ниже глубины промерзания, что исключает воздействие сил морозного пучения. В регионах, где глубина промерзания незначительна, важно учесть толщину почвенно-растительного слоя.

Конечно, нельзя исключать ситуации, в которых интересующий слой будет располагаться на большей глубине. Для их решения нужно комплексно оценить грунтовые условия в верхней части геологического разреза. Если знать механические характеристики этого слоя, то можно подобрать такую конструкцию сваи, которая обеспечит надежность и экономичность решения.

Так как механических характеристик грунтов будет вполне достаточно для принятия решения, от полного комплекса изысканий можно отказаться. Всю необходимую информацию даст процедура, включающая ряд исследований (геотехнические и геолого-литологические исследования, измерения коррозионной агрессивности грунтов), адаптированных к нуждам малоэтажного строительства, в том числе и с позиции цены (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»).

Динамическое зондирование грунтов

А вот на результаты пробного завинчивания полагаться не стоит. Эта процедура не является методом исследования грунта. Более того, в ее основе лежит принцип: «Если свая тяжело крутится на предполагаемой глубине установки, то ее несущая способность является достаточной». Считать такую информацию о несущей способности грунтов объективной – весьма опрометчиво. 

Во-первых, из-за влияния большого числа факторов (глубина промерзания, влагонасыщение и т.п.) результаты пробного завинчивания находятся в сильной зависимости от времени года.

Во-вторых, невозможно полностью исключить вероятность «ложного отказа», который может быть вызван наличием в основании линз более прочных грунтов (прослоек толщиной 0,4-0,6 м). Хотя завинчивание из-за них и окажется затруднено, достаточной несущей способности они не обеспечат.

В-третьих, пробное завинчивание не позволяет получить какие-либо данные о типе и свойствах грунта под сваей.

Таким образом, контроль величины крутящего момента, который косвенно происходит при пробном завинчивании, целесообразно применять только для подтверждения предельно допустимой нагрузки на сваю. В этой связи специалистами компании «ГлавФундамент» была разработана методика производственного контроля несущей способности винтовых свай по величине крутящего момента (ВКМ), а также прибор для проведения соответствующих измерений (Патент №151668). Она позволяет надежно контролировать качество производимых работ без проведения дорогостоящих контрольных полевых испытаний грунтов натурными сваями.

Некоторые грунты подвержены морозному пучению. Осенью поры такого грунтового массива начинают заполняться водой, а затем лед, образовавшийся при замерзании, начинает вытеснять его вверх (при кристаллизации вода увеличивается в объеме в среднем на 12%). Это приводит к возникновению выдергивающих сил на боковой поверхности сваи.

К пучинистым относятся глинистые грунты, а также мелкие пылеватые пески. Более того, их пучинистость может увеличиваться, в зависимости от степени влажности и близкого расположения к поверхности грунтовых вод.

Если оставить сваю в таком слое, то она неизбежно начнет приподниматься вместе с грунтовым массивом, из-за чего произойдет выдергивание и последующее ухудшение эксплуатационной надежности фундамента.

Поэтому так важно расположить лопасти ниже расчетной (не путать с нормативной) глубины промерзания, которая будет зависеть от типа грунта, условий эксплуатации, нормативной глубины промерзания. Например, при утепленных цоколе и отмостке расчетная глубина будет меньше за счет теплоизоляции грунта под зданием, а если это жилой дом и полы выполнены без термоизоляции, то температура в цокольной части всегда будет положительной и промерзание грунта происходить не будет.

Изменение нормативной глубины промерзания в зависимости от региона

Таким образом, глубина заложения фундамента из винтовых свай будет зависеть от глубины расположения лопасти, которая в свою очередь определяется результатами геотехнических исследований и расчетной (не нормативной) глубиной промерзания.

Чтобы определить грунтовые условия Вашего участка, запишитесь на выезд геолога.