Проектирование фундамента из винтовых свай под врачебный корпус медицинского учреждения, г. Набережные Челны

В проектный отдел компании «ГлавФундамент» поступила заявка на подготовку проекта фундамента из винтовых свай под конструкцию врачебного корпуса медицинского учреждения в Набережных Челнах.

Характеристики объекта

Здание площадью 24х28 м из ячеистого бетона толщиной 400 мм, состоит из подвала высотой 2,3 м и трех этажей высотой 3,3 м. Пол – плиты перекрытия.

Назначение винтовых свай

На основании имеющихся данных о грунтовых условиях площадки строительства и о нагрузках от строения специалистами компании в системах автоматизированного проектирования, базирующихся на методе конечных элементов, был выполнен численный расчет несущей способности винтовых свай по двум группам предельных состояний.

В рамках выполнения расчетов по первой группе было проведено численное моделирование НДС грунта вокруг винтовой сваи, сама свая моделировалась в рамках упругой модели. Были получены полные значения деформаций грунтового массива и график зависимости осадки сваи от передаваемой на нее нагрузки.

В результате выполнения расчетов по второй группе предельных состояний были получены деформации и эквивалентные напряжения, возникающие в теле сваи под действием осевой вдавливающей нагрузки. 

После этого под объект были рекомендованы винтовые сваи для сезоннопромерзающих грунтов многолопастные составные (из труб переменного сечения) с лопастями для грунтов текучепластичной консистенции со следующими параметрами:

• диаметр лопастей – 590 мм;
• толщина лопастей – 6 мм;
• диаметр ствола – 108-133 мм;
• толщина стенки ствола – 4,5 мм;
• длина сваи – 3 100 мм.

Общее количество свай в фундаменте – 149 шт.

Выбор толщины металлопроката обусловлен коррозионной агрессивностью грунтов (КАГ) площадки строительства (данные получены в ходе замеров). Для уточнения правильности подбора данного параметра после выполнения расчета срока службы свай в грунте выполняется проверка соответствия остаточной толщины стенки ствола проектным нагрузкам и требованиям ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».

На этапе проектирования также были индивидуально подобраны такие параметры многолопастных винтовых свай как расстояние между лопастями, конфигурация, шаг и угол наклона лопастей.

Необходимость расчета межлопастного расстояния, шага и угла наклона лопастей обусловлена сложной зависимостью этих параметров от грунтовых условий и характера нагрузок от строения (подробнее «Особенности расчета двухлопастных винтовых свай»).

Подбор конфигурации лопасти, соответствующей грунтовым условиям площадки строительства, позволяет минимизировать нарушения структуры грунта в процессе установки винтовой сваи, что обеспечивает соответствие несущей способности требованиям проектной документации (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей винтовых свай»).