На каком расстоянии необходимо устанавливать винтовые сваи?

Чем хорош столбчатый фундамент (свайный)?

Схема устройства столбчатого фундамента из сборных забивных свай.

Самое главное, о чем хочется рассказать, и так является общеизвестным фактом. Устройство свайного фундамента при строительстве позволит вам значительно сэкономить финансовые средства, затраченные на покупку стройматериалов. Чтобы не тратить время на рассмотрение всевозможных вариантов, касающихся устройства столбчатого фундамента, выберем один из самых популярных и на его примере выясним, как сэкономить и сколько. Итак, речь пойдет о буронабивных сваях в фундаменте. Устанавливать такие столбы можно при наличии любого вида грунта на вашем участке.

В основном ценовая категория строительного материала, необходимого для устройства вышеназванного фундамента, варьируется в достаточно большом промежутке. Все зависит от спроса на него конкретно в вашем регионе проживания. При большой популярности и стоимость будет выше. Но, несмотря на различные рыночные накрутки, свайный фундамент является одним из самых доступных для частного строительства.

Обратите внимание на такой факт, что в самом начале использования свай в строительстве они применялись лишь при возведении мостов

Все о расчете опор: расстояние между сваями

Первое, что необходимо сделать до начала строительных работ, – проанализировать грунт на вашем участке. Необходимо это для того, чтобы выяснить пригодность грунта для какого-либо вида фундамента, а еще для расчета глубины заложения и оценки целесообразности использования специальной техники.

Схема устройства свайного фундамента из сборных винтовых свай.

Для определения типа почвы на участке своими силами вам не понадобятся специальные инструменты. Нужно всего лишь сделать несколько ям на участке, длина которых должна соответствовать значению в 2 метра.
Две или три ямы будет вполне достаточно. Копать ямы нужно в том месте, где впоследствии будет закладываться фундамент. В процессе извлечения грунта из ямы вы сможете определить самый оптимальный уровень, подходящий для монтажа свай.
Важный совет! Жесткие породы, такие как твердая глина, считаются наиболее подходящими для фиксации свай. Песчаные виды грунта в качестве основания под фундамент категорически исключаются!
Далее нужно произвести довольно точный расчет максимально возможной нагрузки от будущего здания на почву

Принимать во внимание климатические условия строго обязательно. Если вы учтете все, даже давление готового строения на почву зимой, включая снег на крыше, это будет лучшим вариантом.
Теперь нужно переходить к осуществлению подсчета общей площади здания, иначе говоря, фундамента

При выполнении этих расчетов непосредственно на участке будет целесообразно заняться установкой специальных ориентиров. Они будут обозначать внешние стены будущего строения.
И только после выполнения всех описанных выше требований можно приступить к расчету необходимого количества свай и расстояния между ними.
Чтобы произвести расчет максимально возможной нагрузки здания, нужно за основу взять вес используемых при строительстве материалов.

Необходимо суммировать массу всех видов стройматериалов, начиная от перекрытий из железобетона и заканчивая кровлей. К этому списку относятся также кирпичи (пеноблоки). К общей сумме нужно добавить до нескольких десятков кг из расчета на 1 кв.м площади.

При соединении свай в ростверке ленточного характера количество необходимых опор определяется по периметру с учетом несущей способности каждого из столбов. Их установка планируется даже в месте расположения межкомнатных перегородок.

Устройство винтового фундамента

Фундамент на винтовых сваях используется при строительстве легких построек, вспомогательных помещений. При возведении тяжелых жилых домов использовать такой тип не рекомендуется.

Инструкция по монтажу винтовых оснований следующая:

Схема размеров винтовых свай.

Выбор места. При определении с местом строительства необходимо убедиться в том, что в местах устройства фундамента не проложены инженерные коммуникации (кабель, трубопровод и пр.).Разметка плана фундамента.

Разметка выполняется согласно проекту дома, где также указаны все данные об основании, его размерах и конфигурации. Все отметки необходимо выполнять с максимальной точностью, допуская погрешность по любому измерению не более 2 см.Ввинчивание свай. Осуществляется это следующим образом.

В месте расположения опоры делается небольшое углубление (примерно 15-25 см). В подготовленную яму устанавливается свая. В отверстие опоры вставляется лом, диаметр которого не более 3 см, далее устанавливается труба с квадратным сечением, образуя своего рода рычаг.

Для рычага лучше всего использовать металлическую трубу с сечением 50х50 мм и длиной 3-3,5 м. Длины рычага — 2-3,5 м с каждой стороны. Причем чем длиннее труба, тем проще будет крутить рычаг и тем глубже зайдет свая.

Ввинчивание опоры осуществляется при помощи круговых движений, совершаемых вокруг ее оси. За один оборот опора должна уходить в землю примерно на 20 см. Во время процесса нужно постоянно следить за ровным положением элементов фундамента.

При необходимости проводится выравнивание опоры. Следить за ровностью следует сразу, при вхождении опоры, т. к.

с каждым новым витком придать нормальное положение фундаменту будет все сложнее. Проверяется точность установки строительным уровнем или отвесом. Допустимое отклонение от оси — 1-2 градуса.

Если при ввинчивании свая не заходит в землю, а только рыхлит почву, то следует углубить яму до 50 см.

И при установке опоры нужно увеличить вертикальную нагрузку, для чего на рычаг дать дополнительную нагрузку. Как только опора зацепит грунт, нагрузку можно снимать. Закручивать сваи лучше при помощи трех или пяти человек.

Винтовые опоры ввинчиваются на глубину, предусмотренную проектом. Но она должна быть не менее 1,5-1,8 м и достигать плотных слоев почвы.

Все винтовые сваи вкручиваются вышеуказанным способом. После того как они все будут установлены, их следует подрезать болгаркой.

Это делается для того, чтобы они были одинаковой высоты. Для ровности обрезки используется строительный уровень. Рекомендуется оставлять винтовые сваи высотой до 50-60 см от земли.

Следующий этап — бетонирование винтовых свай.

Это необходимо сделать, чтобы придать опорам дополнительную прочность и надежность. Кроме того, из полости выгоняется лишний воздух. После данной процедуры фундамент сможет выдержать большую нагрузку, исключается возможность деформаций и крена опор.

Для засыпки в сваю следует брать цементно-песчаную смесь или бетонный раствор. Средний расход на одну сваю — 0,02 куб. метра раствора или 35 кг цементно-песчаной смеси.

Заключительный этап — приваривание оголовков и изготовление обвязки брусом. Брус можно заменить швеллером. В этом случае делать оголовки не нужно, что позволяет сэкономить на возведении фундамента.

При изготовлении свайного фундаментазапрещаются следующие действия:

подгонка свай под уровень при их завинчивании. В дальнейшем при эксплуатации фундамент может не выдержать нагрузки и просесть;ввинчивание опор под углом по отношению к оси более чем 2 градуса;удлинение свай, которые при были криво закручены;ввинчивание свай на глубину менее 1,5 метра;изготовление углублений под опоры глубиной более 50 см;использование свай с поврежденным антикоррозионным покрытием.

Если соблюдены все эти правила и инструкция по монтажу свай, то можно получить устойчивое основание под постройку, которая прослужит долго и надежно.

Несущая способность и долговечность свайного фундамента зависит от соблюдения технологических требований строительства и правильно произведенных расчетов. Среди прочих параметров рассчитывается и расстояние между сваями фундамента.

Строителей-новичков слово «расчет» пугает. Но для индивидуального строительства эту процедуру упростили настолько, что с ней может справиться и школьник, умеющий правильно оперировать арифметическими действиями.

Особенности свайного фундамента

Этот тип фундамента не подходит для строительства зданий из тяжелых материалов (кирпич, бетон и т. д.). Он предназначен исключительно для возведения легких строений, таких как каркасники.

Конструкция отличается простотой монтажа. Работы проводятся по следующему алгоритму:

Выбор и очистка участка. Удаляются деревья, кусты и трава. В зоне проведения работ не должно проходить никаких коммуникаций.
Разметка территории. Это необходимо для максимально точного монтажа свай. Разметка проводится согласно заранее подготовленному проекту, где подробно указано месторасположения каждой опоры. Максимально допустимое расхождение с проектом — 2 см.
Монтаж свай. По разметке для каждой сваи делается небольшое углубление — 15-20 см, чтобы опору было легче ставить. Устанавливаем сваю и вкручиваем.
Монтаж свай — кропотливая работа. Для этого нужно привлечь 3-4 человека. В первую очередь опору нужно собрать: в верхней части свай есть специальное отверстие, куда вставляется лом (диаметров 3 см). На него далее монтируется рычаг — он помогает упростить процесс вкручивания опоры.
В качестве рычага берется труба длиной 3-3,5 м. Чем длиннее рычаг, тем проще вращается опора

Кроме того, важно, чтобы сваи входили в землю ровно. Для этого используется строительный уровень, который прикладывается к столбу во время вкручивания.
Далее ставим опору в подготовленное углубление и начинаем вкручивать

Для этого два человека берутся за рычаг с обеих сторон опоры и двигаются в направлении против оси. За один полный оборот свая погружается в землю примерно на 20 см.

Поэтому прослеживать уровень вхождения следует на протяжении всего процесса

Важно помнить, что чем глубже опора погружена в землю, тем труднее проходит выравнивание

Бывает, что «первые» шаги даются сложно, и винт не хочет поворачиваться. В таких случаях углубление для опоры увеличивается на 10-15 см, а на рычаги, в качестве дополнительной вертикальной нагрузки, вешается какой-то груз. Когда опора будет легко проворачиваться, груз можно снять.

как рассчитать расстояние между сваями?

Решив использовать в качестве опоры дома свайный фундамент, человек сталкивается с необходимостью правильно рассчитать расстояние между столбами.

Расстояние между столбами зависит от множества параметров:

• массы постройки;
• площади дома;
• архитектурных особенностей проекта (количество углов и пересечений стен, их взаимного расположения;
• жесткости и упругости материала стен постройки и особенностей ростверка;
• несущей способности почвы и прочих характеристик грунта;
• выбранного типа опор фундамента, их размеров.

При расчете следует ориентироваться на требования и рекомендации строительных норм и правил. Перед определением промежутков следует высчитать необходимое количество свай.

Расчет количества

Чтобы знать, как распределять элементы в кусте, где ставить каждую конкретную опору, какие промежутки будут между ними, нужно знать их общее количество.

Для начала следует подсчитать массу постройки вместе с ветровыми, снеговыми и прочими нагрузками. Также нужно определить несущую способность грунта под основанием сваи.

Далее, зная несущую способность почвы и размеры подошвы, можно определить, какую нагрузку способен выдержать один столб.

При этом в зависимости от точности исследований грунта нужно добавлять 20-25% запаса.

Определение расстояния

Стоит помнить, что опорные элементы обязательно должны быть под углами постройки, в местах пересечения стен. Максимальное расстояние от одной опоры к другой определяется путем расчета сопротивления материала балок ростверка и стен изгибающим, продавливающим нагрузкам.

Таким образом, чем прочнее стены, чем массивнее ростверк, тем больше можно делать пролеты. Обычно не целесообразно делать расстояние в свету более 2,5-3 метров, потому что иначе неоправданно возрастают требования к прочности ростверка. Строительные нормы также регламентируют минимальный промежуток от столба к столбу фундамента. Оно зависит от типа свай и характеристик грунта.

Если погружение столба связано с вытеснением и деформацией почвы, то расстояние между осями столбов должно быть не менее 3d, где d — диаметр подошвы. К примеру, если используются вдавливаемые бетонные сваи размером 30 см, то между ними должно быть не менее 90 см или же 60 см просвет.

Зато легко нарушить следующее правило — промежуток в свету должен быть не менее 0,5 метра для сухих глинистых твердых почв и не менее 1 метра для прочих типов грунтов (СНиП 2.02.03-85).

Это требование обусловлено тем, что при близком расположении опор несущие конусы почвы под подошвой пересекаются на слишком близком расстоянии и это отрицательно влияет на совокупную несущую способность фундамента.

В данном случае, если высчитывается расстояние между винтовыми сваями, брать в расчет нужно не диаметр трубы, а размеры лопастей. Ведь именно они выполняют роль опорного расширения.

Если используются сваи ТИСЭ или другие разновидности с увеличенным диаметром подошвы, то брать в расчет нужно именно размер нижней, широкой части.

Если вместо круглой формы используются квадратные или прямоугольные, то вместо диаметра берется крупнейший линейный размер подошвы.

Таким образом составление проекта расположения выполняется следующим образом:

1. Выполняется расчет общего требуемого числа столбов.
2. На схеме фундамента расставляются все необходимые сваи, с учетом требований к размещению.
3. При необходимости добавляются еще столбы, если где-то слишком большой пролет.

Если это бетонные типы, установка которых сопряжена с выдавливанием грунта, то нельзя устанавливать следующую сваю, если в соседней, расположенной ближе 1,5 м раствор еще не набрал прочности. В таком случае установка совершается через одну.

Смотрите нашу видео-подборку:

Минимальное и максимальное значение шага свай

Минимальное значение шага зависит от толщины почвы. Связано это с тем, что во время вкручивания винтовой сваи грунт уплотняется лопастями

Принимая во внимание существующие нормы СНиП, за наименьший шаг берутся три диаметра опорных элементов. Максимальный шаг составляет шесть диаметров винтовых опор

Исключения из этого правила:

• если установка винтовых свай проводится под углом, то минимальный шаг составляет полтора диаметра винтовой опоры;
• на достаточно плотных и стабильных грунтах минимальный шаг может быть равен восьми диаметрам винтовой опоры;
• при установке свай на площадках с высоким содержанием песка берется шаг, равный четырем диаметрам винтовой опоры.

Практика показывает, что чаще всего оптимальное расстояние между винтовыми опорами составляет от 1,5 до 3 метров. Данный шаг подбирается ещё на этапе проектирования. При этом необходимо обязательно учитывать рельеф и геологию участка, особенности конструкции и параметры прочности свай. При внесении каких-либо изменений нужно обязательно согласовывать их со специалистами, которые непосредственно проводили инженерные расчеты для закладки фундамента.

голоса

Рейтинг статьи

Основные схемы размещения

Существует несколько разновидностей схем расположения свай:

• Свайное поле.
• Свайный куст.
• Свайная полоса.

Свайное поле представляет собой участок с равномерно распределенными по всей площади опорами.

Используется для жилых или вспомогательных построек, обладающих подходящим весом, этажностью и материалом для использования винтовых свай. Свайные кусты применяются для создания опорной конструкции под точечные объекты — вышки электропередач или мобильной связи, колонны, трубы котельных и т.п.

Свайные полосы служат фундаментом для линейных сооружений — ограждений, заборов, набережных и т.п.

При проектировании схемы расстановки опор учитывается конфигурация, геометрические и функциональные особенности всех элементов сооружения. Нередко используются смешанные, или комбинированные схемы расположения свай, когда совместно со свайным полем наблюдаются участки с кустами и полосами.

Необходимо учитывать, что минимальное расстояние между соседними сваями не должно превышать 2 диаметра, а между соседними рядами — 3 диаметра режущих лопастей

Это важно, так как при погружении грунт теряет свою плотность, на восстановление которой уходит большое количество времени

Размещение винтовых свай в плане

Целостность дома помогут сохранить правильно расставленные опоры. С их помощью нагрузка равномерно будет распределяться под площадью застройки, в связи с чем удастся избежать нежелательных просадок. Дом со сложными контурами в плане требуют особого внимания, особенно углы и места сопряжения стен. Установка под ними винтовых свай является обязательной.

Схемы размещения свай зависят от конструктивных особенностей дома. Существует четыре типа их расположения в плане:

• одиночное – под вертикальными стойками каркасного дома, в угловых точках, под несущими стенами (равноудалено с шагом не более 3 метров);
• ленточное – под несущими стенами, но, в отличие от одиночных винтовых свай, с укороченным шагом, доходящим нередко до 0,5м. Расположение опор в виде ленты позволяет фундаменту принимать и распределять более существенные нагрузки;
• кустовое – под тяжелыми одиночными или групповыми конструкциями, а также под массивным оборудованием. Шаг, в этом случае, значения не имеет, так как винтовые сваи в месте установки могут размещаться слишком близко в хаотичном порядке. Главное условие – они должны присутствовать по всему периметру и площади плитного ростверка небольших размеров, требующегося для монтажа, к примеру, тяжелой несущей колонны каркасного здания;
• сплошное, называемое свайным полем. Опоры заполняют всю площадь под фундаментной плитой с шагом около одного метра. Такое размещение винтовых свай в плане практикуется при проектировании тяжело нагруженных объектов или при строительстве на грунтах со слишком слабой несущей способностью.

Для частных домов и небольших строений используются, как правило, первые два типа расположения винтовых свай.

Преимущества и недостатки свайного фундамента

Строительство на сваях практикуют с давних времен. Раньше их изготавливали из дерева, а сейчас используют и другие материалы: сталь, железобетон. Их устанавливают винтовым и забивным способом. Второй вариант более сложный и требует применения специального оборудования.

Винтовой метод монтажа могут применять рабочие. Для этого способа не нужны особые механизмы, поэтому и стоимость строительных работ будет ниже, но на качестве фундамента это не отражается никаким образом.

На винтовых сваях возводят малоэтажные здания, коттеджи и частные дома. Они способны выдержать любой сложный грунт. Поэтому их часто используют:

1. В условиях нестабильной почвы. Винты проникают сквозь вспученный и рыхлый слой и опираются в самый прочный слой. Нижние элементы конструкции проходят все препятствия и попадают вниз. Лопасти защищают от давления грунта.
2. В местностях с близкорасположенными грунтовыми водами, на заболоченных участках. Винтовые сваи даже в такой ситуации прослужат долго.
3. Для реконструкции старых каркасных домов, хозяйственных построек и возведения каркасных строений.

Среди основных преимуществ такого фундамента выделяют:

• простоту и быстроту монтажа;
• отсутствие необходимости в применении специального оборудования;

• небольшие финансовые затраты, если сравнить его со столбчатым или ленточным фундаментом;
• возможность приступить к стройке в любое время года;
• небольшой объем земляных работ.

Как и у любой другой технологии, у этого варианта есть свои недостатки:

1. Невозможно контролировать процесс вкручивания сваи, поэтому неизвестно, насколько будут повреждены лопасти и антикоррозийное покрытие.
2. Глубина поражения каждой сваи отличается, поэтому конечным этапом процесса будет их выравнивание.
3. Необходимо дополнительно защищать и утеплять основание дома, так как оно остается открытым.

Расчет нагрузки

Нагрузка на основание является суммарной величиной, сложенной из следующих значений:

• Вес дома со всеми конструкциями, перекрытиями и прочими конструкционными элементами.
• Величина снеговой нагрузки на кровлю в зимний период.
• Ветровая нагрузка.
• Эксплуатационная нагрузка.

Вес дома — расчетная величина, которую получают сложением веса стен, крыши, перекрытий и прочих элементов. Все необходимые данные можно взять из приложений СНиП, умножая удельные величины на площади или объемы существующих конструкций.

Эта стадия расчетов самая продолжительная, важно не пропустить никакие конструкции, учесть все элементы. Необходимо проявить максимальную внимательность и последовательно сложить вес всех частей дома

Снеговая нагрузка определяется путем умножения общей площади кровли на величину удельного снегового давления (на м2). Эта величина имеется в приложениях СНиП, выбирается соответствующий регион и получаются нужные данные.

Тем же способом определяется ветровая нагрузка, весьма актуальный параметр для некоторых регионов.

Эксплуатационная нагрузка — это вес людей, мебели, бытовой техники и прочего имущества, находящегося в доме. Пренебрегать этими значениями не следует, поскольку они значительно изменяют общую величину нагрузок.

ВАЖНО!

Общую расчетную сумму нагрузок следует увеличить на 10-15 %, чтобы иметь некоторый запас несущей способности основания. Это может компенсировать возможную дополнительную нагрузку от веса обшивки или иных элементов, не учтенных ранее.

Сбор информации для проектирования

Несущая способность винтовой сваи

Критически важными показателями, влияющими на количество необходимых опорных элементов, являют несущая способность грунтов и действующие на фундамент нагрузки.

Теоретический расчёт свай по грунту

Для проведения анализа проводят разведочные выработки грунта в месте строительства. Согласно п.5.5. Свода Правил если нагрузка на куст свай будет превышать 3 Нм, то шурф бурят на глубину 5 метров ниже опорного конца.

На лёгких грунтах — насыпных, песчаных, слабоглинистых и набухающих — бурение проводят до подстилающих плотных пород, на которые будут опираться сваи.

Для самостоятельного расчёта количества опор «по грунту» произвести не всегда возможно, для этого надо обладать инженерными знаниями.

Формула выглядит так: F = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * f * l).

Обозначения параметров:

• F — несущая способность;
• Yc, Ycr, Ycri — коэффициенты из таблиц Свода Правил;
• А — площадь опоры;
• U — периметр стенок сваи;
• F — сила трения боковых стенок;
• R — несущая способность грунта, полученная по таблице или в результате натурных испытаний;
• L — длина сваи.

Подставив требуемые значения в формулу, вычисляют, какую нагрузку способна выдержать одна опора.

Инструментальное измерение параметров грунта

Существуют способы опытным путём определить несущую способность грунтов.

Метод статических нагрузок заключается в проведении следующего комплекса работ:

1. На стройплощадке устанавливают пробные стойки фундамента, выдерживают время для набора прочности, если свая буронабивная.
2. Прикладывают к опоре нагрузку от ступенчатого домкрата.
3. Точными измерительными приборами замеряют усадку после приложения нагрузки.
4. По специальному алгоритму и таблицам вычисляют несущую способность.

По опыту строителей такой способ считается наиболее точным.

Метод динамических нагрузок предусматривает ударные нагрузки на контрольную сваю с одновременным замером усадки основания после каждого воздействия. По результатам получают искомую величину максимальной возможной нагрузки.

Зондирование с помощью пробной сваи и установленных к ней датчиков позволяет получить данные по сопротивлению каждого слоя грунта, если они неоднородные.

Вычисление нагрузки

Нагрузка стен и перекрытий на фундамент

Полную нагрузку на фундамент определяют расчётным путём.

Складывают:

• массу свай и ростверка;
• вес стен, перекрытий, кровли;
• снеговую, ветровую и эксплуатационную нагрузку.

Удельные веса строительных материалов можно получить из справочников и данных производителей.

Снеговая нагрузка принимается по результатам многолетних наблюдений в регионе постройки. Значения отражены в строительных справочниках.

Для регионов с сильными ветрами давление потоков воздуха составляют значительные величины. Пренебрегать ими при расчётах нельзя, особенно для крыш с крутыми скатами.

Под эксплуатационной нагрузкой понимают массу людей, проживающих или находящихся в доме временно. Добавляют вес предметов мебели и бытовых электрических и сантехнических приборов.