+7 (351) 262-51-19

Единый номер 8-(351) 216-33-50

Мое избранное

Как подобрать тип и размер винтовых свай

Проектирование свайного фундамента

Выбор количества и типа свай для устройства свайного фундамента начинается с подготовки проекта вашего дома. Если у вас уже есть проект, в нем обязательно присутствуют листы с планами фундамента и первого этажа. Выглядит это примерно так:

Если проекта нет, то вы можете сами на листке бумаги набросать план вашего будущего дома. При планировке важно учесть расположение на этажах несущих стен (по этим стенам нагрузка от элементов крыши и межэтажных перекрытий передается на фундамент и далее на грунт). Несущие стены верхних этажей должны передавать вертикальную нагрузку точно на несущие стены нижних этажей. Далее прямо на плане следует расположить сваи в углах зданий, на пересечениях несущих стен и внутренних перегородок. Если расстояние между сваями получается более 3 метров, рекомендуется усиливать такие участки дополнительными сваями. Получится примерно следующее:

Если в доме планируется поставить печь или камин, стоит предусмотреть отдельные сваи для них. Так же необходимо учитывать дополнительные сваи для опирания промежуточных балок пола в помещениях с пролетами более 4 метров.

Проанализировав таким образом проект, вы получите примерное количество свай, необходимых для устройства вашего фундамента. Теперь надо выбрать их типоразмер и проверить их несущую способность.

Методика расчета несущей способности винтовых свай определяется СНиП  2.02.03-85 «Свайные фудаменты». Согласно СНиП, несущая способность свай определяется типоразмером сваи, физико-механическими свойствами грунтов на вашем участке и близостью грунтовых вод (водонасыщенностью грунтов).

Основными типами грунтов являются глины, суглинки, суспеси и пески. Упрощенно определить тип грунта на вашем участке можно следующим образом. Для песчаных грунтов характерно наличие хорошо различимых на ощупь и визуально песчинок. Такие грунты имеют низкую связанность. Для определения суспесей, суглинков и глин надо скатать небольшой шарик из грунта и раздавить его пальцами. Если шарик рассыпится, скорее всего это суспесь. Если вы получите лепешку с растрескавшимися краями – суглинок. Если шарик раздавиться в лепешку с ровными краями – у вас глина.

Чтобы проверить наличие и близость грунтовых вод можно пообщаться с соседями (наверняка кто-то из них уже проводил земляные работы) или пробурить ручным буром скважину 1,5 м глубиной и понаблюдать. Если скважина начнет заполняться водой, значит грунтовые воды близко.

Тип и размер сваи так же влияет на ее несущую способность. Существует огромное количество видов и конструкций винтовых свай. Но принципиально стоит выделить два основных типа – лопастные сваи и сваи с коническим спиральным буром (шурупы).

                                                 

 

Несущая способность лопастной сваи обеспечивается площадью лопасти сваи, через которую передается нагрузка на грунт. Чем она больше – тем выше несущая способность. Свая с коническим наконечником работает иначе. Несущая способность  обеспечивается за счет эффекта «расклинивания», уплотнения грунта конической частью и силами трения с боковой поверхностью сваи.

С точки зрения технологии монтажа эти типы свай так же имеют свои особенности. Лопастные сваи более чувствительны к наличию включений камня и строительного мусора в грунте. Их сложно закрутить на насыпных грунтах или в промерзший грунт. Такие сваи  нуждаются в подрезке и приварке опорных площадок (оголовков) и в обязательном порядке должны бетонироваться изнутри. Но они более предпочтительны на слабых или водо насыщенных грунтах из-за большей площади опоры.

Сваи с коническим наконечником более универсальны и вкручиваются практически в любые грунты, кроме скальных. Эти сваи как правило имеют готовый приварной фланец и устанавливаются сразу в размер без сварочных работ и внутреннего бетонирования, что удешевляет и ускоряет монтаж.

Диаметр ствола сваи приблизительно можно определить исходя из следующего простого правила:

- Неответственные и малонагруженные сооружения (беседки, террасы и т.п.) ф 76 мм

-Одноэтажные бани и легкие дома – ф 89 мм

-Каркасные и деревянные дома до 2 этажей – ф 108 мм

-Каменные дома на винтовых сваях с металлическим ростверком – ф 114, 133 мм.

Длина сваи подбирается следующим образом. Глубина залегания лопасти или конического шнека должна быть ниже уровня промерзания грунта. Для наших условий это 1,7 метра. К длине сваи надо добавит высоту ее надземной части – как правило 30-50 см. Однако, на больших уклонах разбег в высоте надземной части свай может быть весьма значительным. Оптимальной считается длина сваи 2,5-3 метра. Но в каждом индивидуальном случае надо из геологических условий на конкретном участке. Чем глубже завинчивается свая, тем выше ее несущая способность.

Усредненные значения несущей способности винтовых свай разных типов для основных грунтов приведены в таблицах ниже.

 

Усредненная несущая способность винтовых свай с литым коническим наконечником по СНиП 2.02.03-85, тонн на сваю

 

Модель

Глины

Суглинки

Пески сухие средней крупности

СВЛ-57-1000

0,51

0,56

0,55

СВЛ-57-1500

0,65

0,68

0,79

СВЛ-57-2000

0,88

0,94

1,19

СВЛ-57-2500

1,12

1,19

1,60

СВЛ-57-3000

1,36

1,45

2,00

СВЛ-76-1500

0,96

1,01

1,12

СВЛ-76-2000

1,29

1,37

1,70

СВЛ-76-2500

1,61

1,73

2,29

СВЛ-76-3000

1,94

2,10

2,87

СВЛ-76-3500

2,27

2,46

3,46

СВД-76-4000

2,59

2,82

4,04

СВЛ-76-4500

2,92

3,18

4,63

СВЛ-89-1500

1,23

1,30

1,39

СВЛ-89-2000

1,62

1,75

2,13

СВЛ-89-2500

2,02

2,19

2,86

СВЛ-89-3000

2,41

2,64

3,59

СВЛ-89-3500

2,81

3,08

4,33

СВЛ-89-4000

3,20

3,52

5,06

СВЛ-89-4500

3,59

3,97

5,80

СВЛ-108-1500

1,54

1,63

1,75

СВЛ-108-2000

2,02

2,18

2,64

СВЛ-108-2500

2,50

2,73

3,55

СВЛ-108-3000

2,99

3,28

4,46

СВЛ-108-3500

3,47

3,82

5,37

СВЛ-108-4000

3,95

4,37

6,28

СВЛ-108-4500

4,44

4,92

7,19

СВЛ-108-5000

4,92

5,47

8,10

СВЛ-108-6000

5,88

6,56

9,93

СВЛ-133-2500

3,18

3,48

4,51

СВЛ-133-3000

3,79

4,18

5,67

СВЛ-133-3500

4,39

4,87

6,83




Усредненная несущая способность лопастных винтовых свай (сварной наконечник) по СНиП 2.02.03-85, тонн на сваю

Модель

Глины

Суглинки

Пески сухие средней крупности

СВ-57-1000

1,25

1,02

1,21

СВ-57-1500

1,35

1,16

1,60

СВ-57-2000

1,51

1,40

2,25

СВ-57-2500

1,67

1,63

2,91

СВ-57-3000

1,84

1,86

3,56

СВ-76-1500

2,09

1,79

2,44

СВ-76-2000

2,33

2,14

3,44

СВ-76-2500

2,58

2,50

4,44

СВ-76-3000

2,83

2,85

5,44

СВ-76-3500

3,07

3,21

6,44

СВ-76-4000

3,32

3,56

7,44

СВ-76-4500

3,57

3,92

8,43

СВ-89-1500

2,10

1,81

2,48

СВ-89-2000

2,36

2,17

3,50

СВ-89-2500

2,61

2,54

4,53

СВ-89-3000

2,86

2,91

5,55

СВ-89-3500

3,12

3,27

6,57

СВ-89-4000

3,37

3,64

6,50

СВ-89-4500

3,63

4,00

8,62

СВ-108-1500

3,00

2,57

3,49

СВ-108-2000

3,35

3,07

4,93

СВ-108-2500

3,71

3,58

6,36

СВ-108-3000

4,06

4,09

8,09

СВ-108-3500

4,41

4,60

9,23

СВ-108-4000

4,77

5,11

10,67

СВ-108-4500

5,12

5,62

12,10

СВ-108-5000

5,48

6,13

13,54

СВ-108-6000

6,18

7,15

16,41

СВ-133-2500

5,01

4,82

8,54

СВ-133-3000

5,48

5,50

10,47

СВ-133-3500

5,95

6,18

12,40

СВ-133-4000

6,42

6,87

14,32

СВ-133-4500

6,90

7,55

16,25

СВ-133-5000

7,37

8,32

18,18

СВ-133-6000

8,32

9,59

22,03

 

Теперь сведем все в единую систему.

Мы определились с планом фундамента, посчитали приблизительное количество свай, выбрали тип сваи, ее диаметр и длину. Необходимо выяснить, выдержит ли выбранный нами фундамент нагрузку от возводимого здания.

Как известно, вес здания складывается из веса самого здания, веса фундамента, снеговой нагрузки на крышу здания, а так же мебели, людей и оборудования внутри здания. Параметры веса здания и нагрузки на фундамент можно посмотреть в проекте на дом. Если проекта нет, можно применить следующую эмпирическую методику – усредненный вес 1 м2 готового дома умножить на планируемую площадь, добавить снеговую нагрузку и вес людей и мебели.

Для каркасных домов вес 1м2 – 200-220 кг (250 кг/м2 для одноэтажных каркасных домов). Для домов из бревна и бруса – 350-450 кг/м2. Дом из газо бетона с кирпичной отделкой будет весить 900-1000 кг/м2. Снеговая нагрузка по Уральскому региону 150 кг/м2.

Возьмем для примера 2-х этажный каркасный дом с габаритами 6*6 метров. Площадь дома по двум этажам 72 м2. Площадь кровли примерно 58 м2. Таким образом, вес дома составит 72*220=15840 кг. Снеговая нагрузка 58*150=8700 кг. Добавим еще 5000 кг на жильцов, мебель и прочее оборудование. Итого 29540 кг.

Пусть грунт основания дома – суглинок, и мы предположили, что необходимо 12 свай. Тогда несущая способность одной сваи должна составлять 29540/12=2462 кг. Из нашей таблицы этим условиям отвечает лопостная свая СВ 89*2500 с несущей способностью 2,54 тн, Свая с коническим литым наконечником СВЛ 89*3000 с нагрузкой 2,64 тн  и свая СВ 108*2500 с несущей способностью 3,58 тн. Последняя предпочтительнее, т.к. имеет значительный запас прочности. Все вышеперечисленные сваи имеют глубину заложения шнека 2 м и более, т. е. ниже зоны промерзания, и являются наиболее распространенными серийными изделиями.

Отметим в конце статьи, что большинство источников дадут значение несущих способностей винтовых свай выше указанных в таблицах. Мы расчитывали несущие нагрузки свай согласно СНиП 2.02.03-85 для усредненных значений грунтов и стремились избежать излишнего оптимизма. Ведь кроме нагрузки на грунт следует учитывать и прочность самой свайной опоры. Кроме того, некоторый запас прочности в таком деле как устройство фундаментов никогда не помешает!