Последнее обновление 22.08.2024
Расчет глубины заложения фундамента из винтовых свай
Статья содержит примерный расчет глубины заложения фундамента из винтовых свай и рассказывает об основных принципах, которые учитываются при его выполнении.
Содержание
При проектировании фундаментов из винтовых свай под объекты ИЖС нужно учитывать:
- грунтовые условия площадки строительства, влияющие на назначение конструктивных и геометрических параметров винтовых свай (физико-механические свойства грунтов, их коррозионная агрессивность);
- воздействие различных величин нагрузок (под ответственными узлами, под несущими стенами, под ненесущими стенами, под лагами пола);
- требования к частоте расстановки свай и др.
Эти и некоторые другие вопросы мы подробно рассмотрели в статье, ориентированной на строительство объектов ИЖС. А в этом материале
хотели бы остановиться на определении глубины заложения фундамента.
Расчет глубины свайно-винтового фундамента будет основываться на данных:
- об уровне залегания грунтового массива с достаточной несущей способностью;
- о расчетной глубине промерзания грунта в регионе.
Глубина залегания грунта с достаточной
несущей способностью
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.
Грунт с достаточной несущей способностью имеет относительно высокие
прочностные и деформационные характеристики. 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.
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, так как:
01
Из-за влияния большого числа факторов (глубина промерзания, влагонасыщение и т.п.)
результаты пробного завинчивания находятся в сильной зависимости от времени года.
02
Пробное завинчивание не позволяет получить какие-либо данные о типе и свойствах
грунта под сваей.
03
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.
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. Она
позволяет надежно контролировать качество производимых работ без
проведения дорогостоящих контрольных полевых испытаний грунтов натурными сваями.
Патент №151668
Динамометр для измерения крутящих моментов при закрутке металлических свай
Глубина промерзания грунта
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
Расчет глубины свайно-винтового
фундамента
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.
