Видео — Плюсы и минусы свайного фундамента
Видео: Монтаж свайно винтового фундамента
После того, как все сваи установлены на свои места, их верхние срезы выравниваются по нивелиру, а выступающие части просто срезаются «болгаркой».
Затем в полости труб заливается жидкий бетон, что повышает прочность несущего основания и обеспечивает дополнительную антикоррозийную защиту металла.
В верхней части каждой из самодельных опор привариваются металлические пластины прямоугольной формы, используемые в последствии для связки с ростверком.
При вворачивании очередной опоры следует постоянно контролировать линию вертикальности её положения.
Видео: Самодельные винтовые сваи
На вворачиваемую в землю часть заострённых с одного конца трубных заготовок навариваются самодельные лопасти из металлических пластин требуемого размера и формы.
Для упрощения работы с самодельной сваей в её верхней части в стенках высверливаются два отверстия, в которых при вворачивании помещается специальный рычаг в виде мощной штанги. Эта часть винтовой опоры перед обустройством ленточного ростверка срезается посредством обычной «болгарки».
Порядок монтажа готовых металлических опор выглядит следующим образом:
Перед вворачиванием остриё сваи помещается в заранее подготовленную лунку, после чего с помощью специального рычага её винтовая часть вворачивается в грунт.
Источники
- -fundament/
- -za-fasadami/
- -fundament-dlja-chastnogo-doma-obustraivaem-svoimi-rukami/
- -fundament/
- -fundament
- -lentochnyj
- -fundamentov/svajnyj-fundament/ponyatie
- -fundament-5e58b48027d959242da82480
- -f/
- -vintovoj-fundament-svoimi-rukami-posagovaa-instrukcia
Что нужно учесть при вычислении глубины заложения
Проектирование любого железобетонного фундамента начинается с расчета требуемой глубины закладки основания. Глубина заложения – это расстояние между нижним контуром опорной пяты фундамента и уровнем грунта на участке под застройку. Исходя из глубины заложения все ЖБ основания классифицируются на три группы:
- Незаглубленные – опорная подошва размещена на поверхности грунта (применимы лишь в условиях высокоплотных, каменистых пород);
- Мелкозаглубленные (МЗФ) – опущенные в почву на 30-80 см (используются в несклонной к пучении почве);
- Глубокого заложения – опущенные в почву на 80-180 см. (единственный возможный вариант ленточного фундамента в проблемной почве).
Рис. 1.1: Виды фундаментов по способу заглубления
Согласно положениям действующих СНиП на глубину заложения основания оказывают влияние следующие факторы:
- Геологические характеристики участка под застройку;
- Особенности конструкции и габариты обустраиваемого здания;
- Глубина промерзания грунта.
Важно: при проектировании глубины закладки основания расчет ведется по каждому фактору индивидуально, и в качестве итогового показателя используется максимальная полученная глубина
Геологические характеристики объекта
Во многих случаях поверхностный слой грунта на строительной площадке представлен пластом слабой, низкоплотной почвы, не обладающей требуемой несущей способностью. Опорную подошву фундамента нельзя закладывать в таком грунте, поскольку здание не получит достаточной надежности и устойчивости. Чтобы определить, на какой глубине размещен несущий пласт грунта на площадке проводятся геодезические изыскания, в процессе которых бурятся скважины и берется забор керна для лабораторного анализа. Как несущий пласт грунта рассматривается слой почвы, фактическое сопротивление которого равно либо больше 150 кПа.Требования к глубине закладки фундамента по геологическим условиям следующие:
- Опорная пята фундамента должна углубляться в несущий пласт грунта на 20 и больше см;
- В поверхностные напластования высокоплотных пород (глинистых, песчаных, супесях) МЗФ нужно углублять минимум на 30 см.
Дополнительным фактором, оказывающим влияние на фундамента закладки основания, является уровень грунтовых вод. Оптимальным для строительства вариантом считается низкий УГВ, при котором основание в процессе эксплуатации не контактирует с грунтовой влагой.
Рис. 1.2: Схема соотношения УГВ и уровня промерзания почвы на участке
Если же такое размещение неприменимо (УГВ высокий, а фундамент нужно закладывать на глубину 1.5-2 м), при строительстве проводится водопонижение либо вокруг фундамента создаются дренажные каналы.
Особенности конструкции здания
На глубину закладки ЖБ основания влияют следующие характеристики строящегося сооружения:
- Массогабаритные характеристики;
- Величина нагрузок, которым будет подвергаться основание в процессе эксплуатации (воздействия от веса здания, снегового и полезного давления);
- Характер распределения нагрузок (необходимость усиления фундамента в отдельных местах – при установке тяжелого производственного оборудования и т.д.);
- Наличие либо отсутствие подвала или цокольного этажа.
Рис. 1.3: Варианты фундамента в домах с цокольным этажом
Важно: при обустройстве цокольного этажа заглубление столбчатых фундаментов выполняется на 1.5 м. ниже полового перекрытия, ленточных – на 0.5 м
ниже.
Глубина промерзания почвы
Одним из основополагающих факторов, влияющих на глубину закладки основания, является уровень промерзания земли в зимний период, от которого зависит пучинистость грунта.
Важно: пучинистость – это свойство насыщенного водой грунта увеличивать свои объемы в процессе промерзания (из-за перехода влаги из жидкого в твердое состояние), что приводит к деструктивным выталкивающим нагрузкам на фундаментную ленту, которые могут стать причиной деформации оснований, трещин на стенах и перекрытиях. К почве, имеющий высокую склонность к пучению, причисляют следующие виды грунта:
К почве, имеющий высокую склонность к пучению, причисляют следующие виды грунта:
- Насыщенные грунтовыми водами пески;
- Песчаный грунт с большим количеством пылистых частиц;
- Пластичный глиняный грунт;
- Суглинок.
Рис. 1.4: Нагрузка пучения на фундамент глубокого заложения и МЗФ
В грунтах, имеющих среднюю и высокую склонность к пучению, фундамент всегда должен закладываться ниже глубины промерзания – при таком расположении на фундамент не действуют нагрузки от вертикального пучения.
Что такое глубина заложения фундамента
Перед началом планирования дома, вы должны решить, в каком месту участка хотите поставить дом. Если геологические исследования уже есть, учитывайте их результаты: чтобы меньше было проблем с фундаментом, имел он минимальную стоимость, желательно выбрать самый «сухой» участок: там, где грунтовые воды находятся как можно ниже.
Первым делом вы должны определиться с местом для дома на участке
Далее в выбранном месте проводят геологические исследования почвы. Для этого бурят шурфы на глубину от 10 до 40 метров: зависит от строения пластов и планируемой массы здания. Скважин делают как минимум, пять: в тех, точках, где планируются углы и посередине.
Средняя стоимость такого исследования — порядка 1000 $. Если стройка планируется масштабная, сумма не сильно отразится на бюджете (средняя стоимость дома 80-100 тыс. долларов), а уберечь может от многих проблем. Так что в этом случае заказывайте исследование у профессионалов. Если же поставить хотите небольшую постройку — небольшой дом, дачу, баню, беседку или площадку с мангалом, то вполне можно сделать исследования самостоятельно.
Глубина залегания плотных слоев грунта
Чем ниже слои грунта, тем он плотнее – это обусловлено, конечно, в первую очередь силами давления от более высоких слоев. Кроме того верхние слои грунта, являющиеся плодородными, содержат большее количество воздуха, что делает его более рыхлым. Имеющиеся данные показывают, что плотный грунт расположен обычно на глубине около 1,5-2 метров. В каждом конкретном случае эту характеристику определяет пробное вкручивание – плотный слой начинается там, где сваю становится очень трудно вворачивать ручным способом. Стандартная глубина плотного слоя – около 1,8 метра, именно на такую глубину и более рекомендуется вворачивать винтовые сваи.
Винтовая свая в грунте
Быстрый результат
На строительных сайтах можно рассчитать свайный фундамент для своего дома при помощи программы — онлайн калькулятора.
Выглядеть она будет приблизительно так:
Расчеты такого калькулятора проводятся по СНиПу 3.03.01-87, СНиПу 52-01-2003, а также ГОСТу Р 52086-2003.
Большинство параметров свайно-ростверкового фундамента изменяют свое значение в каждом конкретном случае. К ним относятся: форма и материал изделия, способы воздействия на грунты, вид монтажа, геометрия ростверка. Для точного учета всех составляющих надежного решения надо произвести все необходимые замеры и дополнительные расчёты, поэтому в сложных случаях лучше пригласить квалифицированных специалистов.
Какие параметры нужно рассчитать для правильного выбора свайного фундамента
Параметры, необходимые для обоснованного выбора свайного фундамента, можно разделить на две группы:
- Измеряемые.
- Расчетные.
К измеряемым могут быть причислены все свойства грунта на данном участке:
- Состав слоев.
- Уровень залегания грунтовых вод.
- Особенности гидрогеологии, возможность сезонного подтопления, подъемы и понижения водоносных горизонтов.
- Глубина залегания и состав плотных слоев.
К расчетным параметрам относятся:
- Величина нагрузки на основание.
- Несущая способность опоры.
- Схема расположения стволов.
- Параметры свай и ростверка.
Указаны только самые общие параметры, в ходе создания проекта нередко приходится рассчитывать большое количество дополнительных позиций.
ВАЖНО!
Расчет фундамента — ответственная и очень сложная задача. Ее решение можно поручить только грамотному и опытному специалисту, имеющему соответствующую профессиональную подготовку и квалификацию. Кроме того, заказ на выполнение расчета должен быть оформлен официальным порядком, чтобы проектировщик нес полную ответственность за результат своих действий. Проект, составленный неформальным порядком, может стать приговором как самой постройке, так и людям, проживающим в ней.
Размеры ростверка и его армирование
Элемент проектируется так же, как и ленточный фундамент. Высота ростверка зависит от того, насколько нужно поднять здание, а также от его массы. Самостоятельно можно выполнить расчет элемента, который опирается вровень с землей, или немного заглублен в нее. Основа расчетов висячего варианта слишком сложна для неспециалиста, поэтому такую работу стоит доверить профессионалам.
Пример правильной вязки арматурного каркаса
Размеры ростверка вычисляются так: В = М / (L • R), где:
- B — это минимальное расстояние для опирания ленты (ширина обвязки);
- М — масса здания без учета веса свай;
- L — длина обвязки;
- R — прочность почвы у поверхности земли.
Арматурные каркасы обвязки подбираются так же, как и для здания на ленточном фундаменте. В ростверке требуется установить рабочее армирование (вдоль ленты), горизонтальное поперечное, вертикальное поперечное.
Общую площадь сечения рабочего армирования подбирают так, чтобы она была не меньше 0,1% от сечения ленты. Чтобы подобрать сечение каждого стержня и их количество (четное), пользуются сортаментом арматуры. Также необходимо учитывать указания СП по наименьшим размерам.
| Рабочая арматура | длина стороны ленты | от 10 мм |
| длина стороны ленты> 3м | от 12 мм | |
| Горизонтальные хомуты | от 6 мм | |
| Вертикальные хомуты лента высотой | от 6 мм | |
| Вертикальные хомуты при высоте ленты > 80 см | от 8 мм |
Глубина заложения фундаментов
Глубина заложения фундаментов зависит от:
- Инженерно-геологических условий площадки строительства;
- Климатических и гидрогеологических особенностей района строительства (промерзание и оттаивание, высыхание и увлажнение);
- Особенностей возводимого и соседних сооружений;
- Способа производства работ по отрывке котлованов и возведению фундаментов.
Выбирая тип и глубину заложения фундамента, нужно придерживаться следующих общих правил:
- подошвы фундаментов желательно закладывать на одной и той же глубине;
- минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5 м от спланированной поверхности территории. Исключение составляют скальные породы, при наличии которых обычно снимается верхний, сильно выветренный слой;
- глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 0,1–0,2 м от его верха;
- при возможности следует закладывать фундамент выше уровня подземных вод. При этом не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, работы могут быть выполнены в кратчайший срок. В противном случае требуются шпунтовое крепление стен котлована, водоотлив, которые резко увеличивают стоимость земляных работ;
- при слоистом напластовании грунтов все фундаменты рекомендуется возводить на одном слое грунта или на грунтах с близкой сжимаемостью. Если это невыполнимо, то конструкцию фундаментов выбирают из условия допустимости неравномерности осадок.
Инженерно-геологические факторы
Учет инженерно-геологических условий заключается в выборе несущего слоя грунта, который может служить естественным основанием для фундаментов. Этот выбор производится на основе оценки сжимаемости и прочности грунтов. Все многообразие напластований можно представить в виде трех основных схем (рис. 11).
Рис. 11. Схемы напластования грунтов
Схема I. Площадка сложена одним или несколькими слоями надежных грунтов, при этом строительные свойства каждого последующего слоя не хуже свойств предыдущего. В этом случае глубина заложения фундамента принимается минимальнодопустимой при учете сезонного промерзания грунтов.
Схема II. Сверху один или несколько слоев слабых грунтов, ниже которых располагается толща надежных грунтов. По этой схеме решение о глубине заложения фундаментов зависит от толщины слоя слабых грунтов.
- При небольшой его толще прорезать слабые слои и опирать фундаменты на надежные грунты (рис. 12, а).
- Использовать слабый слой в качестве несущего с одновременным снижением чувствительности сооружения к возможному развитию неравномерных осадок (рис. 12, б, в) — уширить подушку фундамента или сделать плитный фундамент.
- Применить свайные фундаменты (, г)
- Улучшить основание — заменить грунт подушками уплотнения, закрепить слабый грунт (рис. 12, д, е).
Рис. 12. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме II
Схема III. Сверху залегают надежные грунты, а подстилающими являются один или несколько слоев слабого грунта.
Решения по выбору глубины заложения и конструкции фундамента.
Рис. 13. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме III
Климатические и гидрогеологические факторы
Основными климатическими и гидрогеологическими факторами, влияющими на глубину заложения фундаментов, являются промерзание и оттаивание грунтов. Известно, что при промерзании некоторых грунтов наблюдается их морозное пучение — увеличение объема, поэтому в таких грунтах нельзя закладывать фундаменты выше глубины промерзания.
Глубина заложения фундаментов отапливаемых зданий и сооружений по условиям недопущения возникновения сил морозного пучения грунтов под подошвой фундаментов должна назначаться:
- для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 9;
- для внутренних фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.
Сбор нагрузок
Перед расчетом буронабивного фундамента также необходимо выполнить сбор нагрузок от всех вышележащих конструкций. Потребуется два отдельных вычисления:
- нагрузка на сваю (с учетом ростверка);
- нагрузка на ростверк.
Это необходимо потому, что отдельно будет выполнен расчет ростверка свайного фундамента и характеристик свай.
При сборе нагрузок необходимо уесть все элементы здания, а также временные нагрузки, к которым относится масса снегового покрова на крыше, а также полезная нагрузка на перекрытие от людей, мебели и оборудования.
Для расчета свайно-ростверкового фундамента составляется таблица, в которую вносится информация о массе конструкций. Чтобы рассчитать эту таблицу, можно пользоваться следующей информацией:
| Конструкция | Нагрузка |
|---|---|
| Каркасная стена с утеплителем, толщиной 15 см | 30-50 кг/кв.м. |
| Деревянная стена толщиной 20 см | 100 кг/кв.м. |
| Деревянная стена толщиной 30 см | 150 кг/кв.м. |
| Кирпичная стена толщиной 38 см | 684 кг/кв.м. |
| Кирпичная стена толщиной 51 см | 918 кг/кв.м. |
| Гипсокартонные перегородки 80 мм без утепления | 27,2 кг/кв.м. |
| Гипсокартонные перегородки 80 мм с утеплением | 33,4 кг/кв.м. |
| Междуэтажные перекрытия по деревянным балкам с укладкой утеплителя | 100-150 кг/кв.м. |
| Междуэтажные перекрытия из железобетона толщиной 22 см | 500 кг/кв.м. |
| Пирог кровли с использованием покрытия из | |
| листов металлической черепицы и металлических | 60 кг/кв.м. |
| керамочерепицы | 120 кг/кв.м. |
| битумной черепицы | 70 кг/кв.м. |
| Временные нагрузки | |
| От мебели, людей и оборудования | 150 кг/кв.м. |
| от снега | определяется по табл. 10.1 СП “Нагрузки и воздействия” в зависимости от климатического района |
Собственный вес фундаментов и ростверка определяется в зависимости от геометрических размеров. Сначала требуется вычислить объем конструкции. Плотность железобетона при этом принимается равной 2500 кг/куб.м. Чтобы получить массу элемента, нужно объем умножить на плотность.
Каждую составляющую нагрузки нужно умножить на специальный коэффициент, который повышает надежность. Его подбирают в зависимости от материала и способа изготовления. Точное значение можно найти в таблице:
| Тип нагрузки | Коэффициент |
|---|---|
| Постоянная для: – дерева – металла – изоляции, засыпок, стяжек, железобетона – изготавливаемых на заводе – изготавливаемых на участке строительства | 1,1 1,05 1,1 1,2 1,3 |
| От мебели, людей и оборудования | 1,2 |
| От снега | 1,4 |
Высота цоколя нижнего этажа
Чем выше планируется поставить цокольную облицовку, тем меньшую глубину вворачивания следует планировать – при равной длине сваи. Высота цоколя определяется несколькими факторами – особенностями конструкции здания, требованиями к его утеплению, дизайном дома и тому подобное. Так, здание с высоким цоколем смотрится более эстетично, чем с низким. Кроме того, высока роль и снежного покрова – чем выше цоколь, тем меньше будет пагубное влияние на фундамент при его таянии. Рекомендуется устанавливать цоколь на высоту порядка 50 см. Это тоже надо учитывать при вкручивании сваи на определенную глубину.
РАЗДЕЛ III: Расчет свайного фундамента
3.1. Выбор длины, сечения свай, глубины заложения и толщины плиты свайного ростверка.
Свайный фундамент состоит из свай и ростверка. Применяют их при слабых грунтах или вследствие технико-экономических преимуществ.
Свая – стержень, погруженный в готовом виде в грунт или изготовленный непосредственно в скважине в грунтовом массиве.
Ростверком называется балка или плита, объединяющая группу свай в единый фундамент. Расчет свайных фундаментов производится по двум группам предельных состояний:
─ по первой группе – расчет несущей способности сваи и проверка прочности свай и ростверков;
─ по второй группе – расчет по деформациям свайных фундаментов.
Тип свай, их длина, размер поперечного сечения назначаются исходя из конкретных инженерно-геологических условий строительной площадки.
При назначении глубины заложения подошвы свайного фундамента необходимо учитывать вид и состояние грунтов строительной площадки, положение уровня грунтовых вод, конструктивные особенности сооружения.
Глубина заложения свайного ростверка в непучинистых грунтах назначается независимо от глубины промерзания (не менее 0,5 м от поверхности планировки), в пучинистых грунтах – ниже расчетной глубины промерзания не менее чем на 0,25м.
В промышленных и гражданских зданиях обрез ростверка принимается на 15….20 см ниже уровня отметки пола. Толщина ростверка должна быть не менее 40 см. Окончательная его толщина определяется проверочным расчетом на изгиб или на продавливание головами свай. Величина заделки головы железобетонной сваи в ростверке составляет:
а) при отсутствии горизонтальных нагрузок на фундамент – не менее 5…10 см. При этом заделка выпусков арматуры в ростверк необязательна;
б) при наличии горизонтальных нагрузок на фундамент – не менее поперечного сечения сваи или на 5…10 см с обязательным выпуском в ростверк арматуры периодического профиля на длину 25 ее диаметров.
В работе примем сечение сваи 30 х 30 см. Длина сваи определяется глубиной залегания слоя грунта и отметкой заложения подошвы ростверка. Рабочую длину сваи примем ℓр = 6 м. Нижний конец сваи рекомендуется заглублять в несущий слой грунта на 1 – 1,5 м.
3.2. Определение расчетного сопротивления сваи, количества свай и расчет условия соответствия фактической нагрузки на сваю с расчетным сопротивлением сваи.
Расчетное сопротивление сваи (допустимая нагрузка на сваю) определяется по прочности материала и прочности грунта. Для дальнейших расчетов принимается меньшее полученное, как правило, значение. Расчета висячих свай по материалу не требуется, т.к. его результат обычно больше, чем по грунту. Расчетное сопротивление висячей сваи по грунту определяем по формуле:
,
где gс – коэффициент условий работы сваи, gс = 1;
gк – коэффициент надежности по грунту, gк = 1,4;
R= 1143,8 кПа – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи,(табл.6)
А= 0,09 м² – площадь поперечного сечения сваи;
U = 1,2 м – наружный периметр сваи;
h<sub>i</sub> — толщина i-того слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, h<sub>i</sub> = 2м (толщину грунта, прорезаемую сваей, разбиваем на слои толщиной по 2 м);
ƒi – расчетное сопротивление i –го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа. (табл.7)
Определим среднюю глубину заложения слоя Zi :
Z1 =3,5м и ƒ1 = 15кПа;
Z2 = 5,5 м и ƒ2 = 17,5кПа;
Z3 = 6,95 м и ƒ3 = 18,35кПа;
Z 4 =7,75м и ƒ4 =18,5кПа;
gсR , gсƒ – коэффициенты условий работы под нижним концом и по боковой поверхности сваи, зависящие от способа погружения свай (для свай, погружаемых забивкой gсR = gсƒ = 1).
Глубина погружения: 1,5 + 6 + 0,25 = 7,75м. Для такой глубины погружения, с помощью метода интерполяции, принимаем расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи равным R = 1143,8кПа (по табл. 6).
В качестве примера на рис.4 дана схема для определения расчетного сопротивления сваи.
Рис.4 Расчетная схема ( значения даны в сантиметрах).
Таблица 6. Расчетные сопротивления R
Примечания: 1. в случаях, когда значения R указаны дробью, числитель относится к пескам, знаменатель – к пылевато-глинистым грунтам.
2. Для плотных песков значения R увеличиваются на 60%, но не более, чем до R = 20 МПа.
Результаты интерполяции запишем в таблицу 6.1:
Конструкции буронабивных свай
При создании свайного фундамента подобного вида изготавливаются и применяются свайные конструкции из монолитного бетона
При создании свайного фундамента подобного вида изготавливаются и применяются свайные конструкции из монолитного бетона, комбинированные, сборные (из железобетона). Последние часто делаются с уширением пяты – вариант показан для строительства в проблемных грунтах, где основной состав – глина и суглинки. Уширение пяты позволяет усилить несущую способность свайного элемента, но в скальных грунтах данный технологический прием не используется.
Определяя типы буронабивных свай, необходимо руководствоваться ГОСТ 19804.2-79; ГОСТ 10060.0-95. Самыми используемыми считаются буронабивные, буросекущие, бурокасательные сваи. Также к буровым фундаментам относятся конструкции забойного типа: скважины, заполняемые щебеночной отсыпкой с послойным уплотнением, опоры с уширенной пятой, для изготовления которых применяются взрывные работы и полые опоры, изготовленные посредством использования сердечника.
Буронабивные сваи
Это конструкции, в том числе железобетонные, получившие широкое распространение, благодаря простоте обустройства
Это конструкции, в том числе железобетонные, получившие широкое распространение, благодаря простоте обустройства, возможности применения для усиления существующего фундамента и строительства оснований на ограниченном пространстве. Достоинством является минимальная динамическая нагрузка на соседние строения, отсутствие разрушительных воздействий на трассы, подземные коммуникации. Кроме того, технология изготовления фундамента допускает работу объекта в обычном режиме при проведении реставрационных работ.
Скважины выполняются посредством буровых приборов, при достижении необходимого заглубления, бур вынимается и скважина армируется предварительно изготовленным каркасом, после чего заполняется смесью бетона. Изготовление буронабивных свай может производиться по следующим технологиям:
- С применением обсадной трубы;
- С использованием глиняной болтушки;
- Посредством использования проходного шнека;
- С использованием двойного вращателя;
- Посредством уплотнения грунта.
Достоинства буровых свай:
- Возможность изготовление на месте застройки;
- Длительный срок службы;
- Относительная дешевизна проекта;
- Высокая несущая способность фундамента;
- Вариабельность толщины;
- Минимальные требования к применению тяжелой техники (иногда можно и вовсе обойтись без нее);
- Широкие возможности применения.
Однако есть и недостатки:
- По сравнению с ленточными и плитными фундаментами несущая способность низкая;
- Повышенные трудозатраты;
- Сложность изготовления свай на водонасыщеных грунтах.
Буросекущие сваи
Буросекущие элементы монтируются с шагом «в ноль», то есть представляют собой сплошную стену конструкционных тел
Это конструкции, технология монтажа которых повторяет буронабивные свайные элементы. Отличие в том, что буросекущие элементы монтируются с шагом «в ноль», то есть представляют собой сплошную стену конструкционных тел, которая служит для обустройства полноценной подпорки грунта. Применяются для строительства подземных парковок, тоннелей, переходов. Строительство по СНиП 2.02.01-83 данного типа разрешено на малой глубине – не более 30 метров.
Бурокасательные сваи
Фундамент данного типа применяется в случае вертикальной и горизонтальной нагрузки на элементы от ближайших строений
Фундамент данного типа применяется в случае вертикальной и горизонтальной нагрузки на элементы от ближайших строений, грунтовых вод. Как правило, этот способ используется при строительстве на ограниченном пространстве, а также для ограждения очень глубоких котлованов, для прорезки насыпей в грунтах, имеющих твердые крупнофракционные включения.
Преимуществами технологии являются такие показатели:
- Возможность проведения работ в условиях плотной застройки;
- Нет необходимости в обустройстве дополнительного водоотведения, водоотлива;
- Изготавливать бурокасательные сваи несложно как по трудовым затратам, так и оперативно по времени.
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.
Советы профессионалов
Несмотря на то, что буронабивной фундамент можно сделать самостоятельно, при возведении существует много моментов, известных только опытным строителям, которые делятся своим опытом
Чтобы избежать ошибок при строительстве, обратите внимание на такие моменты:
- тщательно изучите тип грунта, для чего лучше выполнить геодезическую разведку, учитывая полученную информацию при подборе диаметра и глубины установки свай;
- для частного строительства не применяйте опоры диаметром более 200 мм, поскольку для их монтажа потребуется спецтехника, что сделает фундамент дороже;
- при заливке обсадных труб, часть арматуры должна выступать на высоту будущего ростверка для придания ему дополнительной прочности;
- заливку ростверка можно производить только после полного схватывания раствора в буронабивных сваях;
- расстояние между нижней частью ростверка и поверхностью грунта не должно быть меньше 150 мм, чтобы он не деформировался при вспучивании.
Устройство фундаментов из буронабивных свай – это технология набирающая популярность. Она позволяет создать прочную и недорогую основу как для частных домов, легких сооружений, так и промышленных объектов зданий на любых почвах. Затраты на устройство такого фундамента ниже, чем на строительство классической ленточной основы, заглубляемой ниже уровня промерзания грунта, в среднем на 40%. Показатели прочности и долговечности при этом остаются сопоставимыми.
Взаимосвязь между глубиной заложения ленточного фундамента и УГВ
При определении глубины установки фундамента обязательно учитывают уровень грунтовых вод. Все особенности детально прописаны в санитарных нормах и правилах. Уровень подземных вод обязательно сопоставляются с промерзанием грунта. Именно от этих показателей зависит прочность фундамента.
Особенности укладки фундамента в зависимости от УГВ:
- При расположении подземных вод ниже уровня промерзания, то расчет проводят по стандартной схеме, учитывая только нагрузку на землю;
- Для мягкой почвы фундамент нужно закладывать ниже уровня подземных вод, дополнительно оборудовав дренажную систему;
- При высоком залегании почвенных вод нельзя использовать ленточный фундамент;
- На болотистой почве разрешено сделать основание только на сваях, которые заглубляются ниже уровня промерзания.
Если воды проходят высоко и при оборудованной дренажной системе, грунт будет оседать. Это особенно актуально для песчаной земли.
Усредненные значения для разных типов построек
Еще один показатель, который следует учесть при расчетах это сопротивление грунта. Для основных видов почвы он следующий
- глина сухая плотная – 1,6-3,0;
- песок крупных фракций – 3,6-4,6;
- среднезернистый – 2,5-3,6;
- мелкозернистый – 2,2-3,4;
- супесь – 2,6-3,6;
- суглинок – 1,6-3,0;
- гравий, щебень, галька – 5,1-6,5.
После этого нужно определить весовое давление здания. Для основных строительных конструкций эти показатели следующие (в кг/см 2 ):
- стены дощатые с утеплителем – 30-50;
- бревенчатые – 80-120;
- керамзитобетонные – 460-580;
- кирпичные – 570-970;
- перекрытие по деревянным балкам – 120-160;
- цокольное – 170-300;
- железобетонное – 320-550.
Подсчитав вес здания, и сравнив результат с расчетным сопротивлением грунта, можно определить, подойдет ли ленточный фундамент для вашей постройки. Бывает и так, что приходится думать о том, как сделать здание легче или выбирать другой тип фундамента. Полный пример расчета ленточного фундамента мы приводили тут.
голоса
Рейтинг статьи
Промерзание грунта
Одним из важнейших воздействующих факторов считается глубина промерзания грунта. Дело в том, что при замерзании вода, находящаяся в почве, расширяется, увеличивая объем. В результате на фундамент начинает воздействовать дополнительная нагрузка со стороны грунта.
Если для боковых, упрочненных стенок она не столь опасна, т.к. гасится за счет высокой прочности конструкции, то снизу появляется сила, направленная на выталкивание опоры.
Величина такой нагрузки зависит от пучинистости грунта, т.е. степени его расширения при замерзании. Соответственно весной при оттаивании происходит обратный процесс. В результате ежегодных колебаний материал фундамента постепенно разрушается, снижая долговечность здания.
Указанные процессы, происходящие в зоне промерзания, требуют, чтобы фундаментная подошва на пучинистых почвах располагалась ниже уровня промерзания. В малопучинистых грунтах (песчаники, скалистые выходы и т.д.) воздействие менее значительны и можно использовать мелкозаглубленный фундамент.
Глубина промерзания грунта устанавливается по результатам многолетних наблюдений и различна для разных регионов страны. Она зависит от среднесуточной температуры и типа почвы.
Так в Московском регионе при среднесуточной температуре минус 10⁰C глубина промерзания составляет:
- глины и суглинки – 78 см;
- супесь и пылевой песок – 95 см;
- песок средней и крупной зернистости, гравелистый грунт – 1 м;
- грунты крупнообломочного типа – 1,16 м.
В процессе эксплуатации зданий может происходить изменение процесса промерзания за счет тепловых потоков.
Корректировка глубины промерзания производится по формуле: Н = m x Но, где:
- Но – нормативная (табличная) глубина промерзания,
- m – коэффициент влияния теплового режима сооружения, в т.ч. отопительных приборов.
Коэффициент колеблется в пределах 0,4-1,1.
Если табличные данные отсутствуют, то глубину промерзания можно рассчитать по формуле: Н = Hi√Mt, где:
- Hi – нормативная глубина промерзания определенного типа грунта,
- Mt – среднемесячная минусовая температура в зимний период.
Несущая способность буронабивной сваи – таблица характеристик грунта
Как видно из этих формул, многое зависит от сопротивления грунта. Буронабивные фундаменты устраивают на осадочных породах – песках, глинах и т.д. Приведем значения сопротивлений для разных пород.
Сопротивление по основанию:
- глины – от 24 тонны на метр квадратный (мягкопластичные сильнопористые) до 90 (твердые малопористые);
- суглинки – от 21 до 47;
- супеси – от 33 до 47;
- пески пылеватые среднеплотные – от 20 (влажные) до 30 (маловлажные);
- пылеватые плотные – 30-40;
- мелкозернистые – 25-30 и 37-45 соответственно;
- средние – 40 и 55;
- крупнозернистые – 50 и 70;
- гравий – 45-75 (в зависимости от минерального состава);
- щебень с песком – 90.
Боковое сопротивление зависит от глубины залегания слоя. Например, для глин на глубине полметра оно варьируется от 2,8 (твердые глины) до 3 (мягкие), а на глубине 3 метра – 0,8-4,8.
