Этапы проектирования свайных фундаментов

Обновлено: 19.05.2024

Этапы проектирования свайных фундаментов

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Design and construction of pile foundations

1 РАЗРАБОТАН Государственным федеральным унитарным предприятием "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова" (НИИОСП) Госстроя России

ВНЕСЕН Управлением технического нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ Госстроя России

2 ОДОБРЕН для применения постановлением Госстроя России N 96 от 21 июня 2003 г.

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ВНЕСЕНА поправка*, опубликованная в Информационном Бюллетене о нормативной, методической и типовой проектной документации N 5, 2005 г.

Поправка внесена изготовителем базы данных.

Свод правил по проектированию и устройству свайных фундаментов разработан в развитие обязательных положений и требований СНиП 2.02.03-85 и СНиП 3.02.01-87.

Свод правил устанавливает требования к проектированию и устройству различных типов свай в различных инженерно-геологических условиях и для различных видов строительства.

Разработан ГУП НИИОСП им.Герсеванова (д-р техн. наук В.А.Ильичев - руководитель темы; доктора техн. наук: Б.В.Бахолдин, В.П.Петрухин, Е.А.Сорочан, Л.Р.Ставницер; кандидаты техн. наук: Ю.А.Багдасаров, A.M.Дзагов, Х.А.Джантимиров, В.Г.Буданов, О.И.Игнатова, В.Е.Конаш, Л.Г.Мариупольский, В.В.Михеев, Ю.Г.Трофименков, В.Г.Федоровский, П.И.Ястребов).

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий Свод правил (СП) распространяется на свайные фундаменты вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений.

СП не распространяется на проектирование и устройство свайных фундаментов зданий и сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, свайных фундаментов машин с динамическими нагрузками, а также опор морских нефтепромысловых и других сооружений, возводимых на континентальном шельфе при глубине погружения опор более 35 м.

Свайные фундаменты зданий и сооружений, возводимых в районах с наличием или возможностью развития опасных геологических процессов (карстов, оползней и т.п.), следует проектировать с учетом дополнительных требований соответствующих нормативных документов, утвержденных или согласованных Госстроем России.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем Своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах

СНиП II-23-81* Стальные конструкции

СНиП II-25-80 Деревянные конструкции

СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия

СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах

СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений

СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты

СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии

СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы

СНиП 2.06.06-85 Плотины бетонные и железобетонные

СНиП 3.01.01-85* Организация строительного производства

СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты

СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции

СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия

СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения

СНиП 23-01-99* Строительная климатология

СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения

СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения

СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства

СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства

СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства

ГОСТ 5686-94 Грунты. Методы полевых испытаний сваями

ГОСТ 7473-94 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 9463-88 Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия

ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 18105-86* Бетоны. Правила контроля прочности

ГОСТ 19804-91 Сваи железобетонные. Технические условия

ГОСТ 19804.2-79* Сваи забивные железобетонные цельные сплошные квадратного сечения с поперечным армированием ствола с напрягаемой арматурой. Конструкция и размеры

ГОСТ 19804.3-80* Сваи забивные железобетонные квадратного сечения с круглой полостью. Конструкция и размеры

ГОСТ 19804.4-78* Сваи забивные железобетонные квадратного сечения без поперечного армирования ствола. Конструкция и размеры

ГОСТ 19804.5-83 Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные цельные с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры

ГОСТ 19804.6-83 Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные составные с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры

ГОСТ 19912-2001 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-99 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 27751-88 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету

Термины с соответствующими определениями, используемые в настоящем Своде правил, приведены в приложении А.

Наименования грунтов оснований зданий и сооружений приняты в соответствии с ГОСТ 25100.

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1 Свайные фундаменты должны проектироваться на основе и с учетом:

а) результатов инженерных изысканий для строительства;

б) сведений о сейсмичности района строительства;

в) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия его эксплуатации;

г) действующих на фундаменты нагрузок;

д) условий существующей застройки и влияния на нее нового строительства;

е) экологических требований;

ж) технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для принятия варианта, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов.

4.2 При проектировании должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность сооружений на всех стадиях строительства и эксплуатации.

При разработке проектов производства работ и организации строительства должны выполняться требования по обеспечению надежности конструкций на всех стадиях их возведения.

4.3 При проектировании следует учитывать местные условия строительства, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных инженерно-геологических, гидрогеологических и экологических условиях. Для этого должны быть выявлены данные о производственных возможностях строительной организации, ее парке оборудования, ожидаемых климатических условиях на весь период строительства и т.п.

Данные о климатических условиях района строительства должны приниматься в соответствии со СНиП 23-01.

4.4 Работы по проектированию свайных фундаментов следует вести в соответствии с техническим заданием на проектирование и необходимыми исходными данными (4.1). Порядок разработки проектной документации изложен в приложении Б.

4.5 При проектировании следует учитывать уровень ответственности сооружения в соответствии с ГОСТ 27751: I - повышенный, II - нормальный, III - пониженный.

4.6 Инженерные изыскания для строительства, работы по проектированию свайных фундаментов и их устройству должны выполняться организациями, имеющими лицензии на эти виды работ.

4.7 Свайные фундаменты следует проектировать на основе результатов инженерных изысканий, выполненных в соответствии с требованиями СНиП 11-02, СП 11-102, СП 11-104, СП 11-105 и раздела 5 настоящего СП.

Выполненные инженерные изыскания должны обеспечить не только изучение инженерно-геологических условий нового строительства, но и получение необходимых данных для проверки влияния устройства свайных фундаментов на существующие здания и сооружения и окружающую среду, а также для проектирования, в случае необходимости, усиления оснований и фундаментов существующих сооружений.

Проектирование свайных фундаментов без соответствующего и достаточного инженерно-геологического обоснования не допускается.

4.8 При использовании для строительства вблизи существующих зданий и сооружений забивных или вибропогружаемых свай, а также свай с камуфлетной пятой, образуемой взрывом, необходимо производить оценку влияния динамических воздействий на конструкции существующих зданий или сооружений, а также на находящиеся в них чувствительные к колебаниям машины, приборы и оборудование, и в необходимых случаях предусматривать измерения параметров колебаний грунта, сооружений, а также подземных коммуникаций при опытном погружении и изготовлении свай.

4.9 В проектах свайных фундаментов необходимо предусматривать проведение натурных измерений (мониторинг). Состав, объем и методы мониторинга устанавливают в зависимости от уровня ответственности сооружения и сложности инженерно-геологических условий (раздел 16).

Порядок проектирования свайных фундаментов.

Условия применения фундаментов глубокого заложения. Классификация фундаментов глубокого заложения. Особенности и схема расчета несущей способности и осадки фундаментов глубокого заложения.

Фундамент глубокого заложения, он же глубоко заглубленный фундамент, - это фундамент, основание которого находится на глубине большей, чем глубина промерзания грунта. Главный смысл заложения фундамента на большую глубину в том, чтобы опереться на плотный слой грунта с большой несущей способностью. Заложение глубоко заглубленного фундамента подразумевает большой объем земельных работ: траншею под фундамент нужно рыть на большую глубину. Расход бетона на такой фундамент так же большой. Плюсом фундамента глубокого заложения является его большая несущая способность, поэтому такие фундаменты характерны для тяжелых домов, построенных из кирпича или железобетона, а так же для многоэтажных домов.

При высоком уровне грунтовых вод, то есть когда они находятся на глубине 1,5-2 м, делать заглубленный фундамент не целесообразно, потому что в этом случае он будет опираться на насыщенный влагой грунт. Такой грунт пластичен, подвижен и имеет низкую несущую способность. Расходовать большое количество бетона на заглубленный фундамент ради того, чтобы он опирался на слабый грунт нет никакого смысла, поэтому при высоком уровне грунтовых вод выбирают мелкозаглубленные фундаменты – ленточные или плитные.

Заглубленные фундаменты чаще всего делают ленточного типа, реже – плитного. Объясняется это тем, что для ленточного фундамента нужно проводить меньше земельных работ: одно дело вырыть траншею, пусть и глубиной 1,5-2 м, и совсем другое дело рыть целый котлован, чтобы уложить монолитную плиту. Кроме того, при большой глубине заложения грунт под основанием обычно достаточно плотный и опорной площади ленточного фундамента более чем достаточно.

Устойчивость фундамента глубокого заложения к морозному пучению обеспечивается благодаря тому, что его основание находится ниже глубины промерзания. Силы пучения не действуют на фундамент снизу, и существуют только касательные силы пучения, которые действуют на стенки фундамента. Воздействие касательных сил гораздо меньше, чем действие сил пучения на основание, но все же эти силы велики и могут достигать 5 тонн на квадратный метр боковой поверхности. Монолитный железобетонный ленточный фундамент размером 6 м на 6 м с толщиной ленты 0,4 м и высотой ленты 1,9 м, заглубленный на глубину 1,5 м будет иметь вес 43,7 т и площадь боковой поверхности 36 м2. При величине касательной силы пучения 5 т/м на такой фундамент будет действовать сила, эквивалентная 180 т. Если на фундаменте стоит тяжелый бетонный дом весом более 200 т, то его вес легко компенсирует силы пучения. Но если на заглубленном фундаменте стоит деревянный дом, весом до 100 т (а вместе с фундаментом 143 т), то сила пучения может его выдавить из земли. Поэтому, как это ни странно может показаться на первый взгляд, заложение фундамента ниже глубины промерзания в случае с деревянными или каркасными домами, не гарантирует устойчивость.

Из всего выше написанного можно сделать один вывод: фундаменты глубокого заложения следует выбирать при строительстве каменных, бетонных, кирпичных домов на грунтах с низким уровнем грунтовых вод.

Проектирование свайного фундамента. Рекомендуются следующие этапы проектирования свайного фундамента:

Рекомендуются следующие этапы проектирования свайного фундамента:

- выбор высоты ростверка и длины свай;

- определение несущей способности свай расчетом;

- назначение допускаемой нагрузки на сваю, определение количества свай и их размещение в фундаменте (для кустового фундамента) или шага свай (для рядового);

- приведение нагрузок к подошве ростверка;

- определение нагрузок на сваи и проверка условий по несущей способности;

- расчет свай на горизонтальные нагрузки и выбор типа сопряжения свай с ростверком;

- конструирование и расчет ростверка;

- подбор сваебойного оборудования и расчет отказа;

- определение объемов работ, стоимости и трудоемкости;

- оформление пояснительной записки и чертежа.

В графической части проекта свайного фундамента под колонну на листе изображается инженерно-геологический разрез с указанием отметок свай, план ростверка и разрез в одной проекции, план свайного куста, элемент плана и вид по элементу плана, чертежи арматурных сеток, узел сопряжения свай с ростверком. Примеры выполнения этих чертежей даны в [71, приложения 2,3].

Приводится спецификация элементов и ведомость расхода стали.

В примечаниях указываются:

-абсолютная отметка 0,000 здания;

-допускаемая нагрузка на сваи;

-контрольный отказ при забивке свай;

-отметки головы сваи после забивки и срубки;

-тип сопряжения сваи с ростверком (в случае, если эта деталь не- изображена);

-номер сваи для пробной забивки;

-необходимость устройства подбетонки под ростверком (для непучинистых грунтов) или зазора между подошвой ростверка и грунтом (для пучинистых грунтов).

Пояснительная записка к этому подразделу (фундаменты) включает 4 части.

В части 1 пояснительной записки приводится инженерно-геологическая колонка, таблица физико-механических свойств грунтов, дается анализ грунтовых условий. В части 2 приводится выбор глубины заложения ленточного и столбчатого фундаментов, определение размеров фундаментов и расчетного сопротивления грунтов, проверки по среднему и краевым давлениям, расчет осадок, расчеты конструкции по прочности. Все расчеты сопровождаются необходимыми схемами. В части 3 показывается выбор длины свай, дается расчет несущей способности свай, определение количества свай и нагрузок на каждую сваю, приводятся расчеты ростверка по прочности, делается выбор сваебойного молота и назначается контрольный отказ. В части 4 производится сравнение вариантов фундаментов.

При реконструкции зданий в случае отсутствия признаков деформаций производится проверка фундаментов в соответствии с указаниями. Если проверка покажет надежность фундаментов при действии нагрузок от здания после реконструкции, то усиление фундаментов не производится. Результаты проверки оформляются в пояснительной записке, графическая часть не выполняется.

Технология и организация строительного производства

Настоящий раздел разрабатывается с учетом материалов всех предыдущих разделов. В разделе должны найти применение самостоятельные научно-исследовательские или технические разработки дипломника.

Раздел выполняется как часть проекта производства работ (ППР) в следующем составе:

-технологическая карта (1 лист);

-объектный строительный генеральный план на один из периодов строительства и модель строительного производства (1-2 листа).

Рекомендуемая литература к этому разделу приведена в библиографическом списке 95.

Проектирование свайных фундаментов

Мы расскажем Вам о проектировании свайных фундаментов на железобетонных забивных сваях. Этапы проектирования опишем и расскажем подробно.

Оглавление:

Согласно своду правил по проектированию и устройству свайных фундаментов СП 50-102-2003, свайные фундаменты проектируются с обязательным учетом

сведений о сейсмической активности в районе строительного участка
данных инженерно-геологической разведки грунтов
расчетных нагрузок на фундамент
данных об особенностях конструкции сооружения и назначения
наличия в непосредственной близости от строительства других зданий и сооружений
требований по экологии

Загрузить на компьютер СП Свайные фундаменты: скачать.

Что нужно учесть при проектировании

1) При проектировании предусматриваются наилучшие, с точки зрения долговечности, надежности и экономичности конструкций, решения.

2) Обязательно учитываются все местные инженерно-геологические и экологические условия, плюс опыт возведения фундаментов в аналогичных условиях.

3) Проектировочные работы проводятся в соответствии с техническим заданием и должны учитывать уровень ответственности здания (ГОСТ 27751).

4) Инженерно-геологические изыскания могут проводить только организации с соответствующими лицензиями и с учетом возможного влияния строительства на соседние здания.

5) Также предусматривается контроль и учет всех натурных изменений (деформации оснований и фундаментов) на весь период проведения работ.

6) Все применяемые в строительстве строительные материалы, конструкции, изделия и грунты должны соответствовать требованиям проекта, действующим стандартам, а также техническим условиям. Замена их может быть произведена только по согласованию с проектной организацией и непосредственным заказчиком.

7) Если устройство свайных фундаментов производится в условиях агрессивной внешней среды, учитываются требования СНиП 2.03.11.

Исходные данные

Проектирование фундаментов свайного типа выполняется на основании положений СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты" и "Инструкции по проектированию и устройству свайных фундаментов зданий и сооружений" от 30.11.2011 года.

Согласно данным нормативным документам проектировочные расчеты должны выполнятся на основании следующих исходных данных.

Информация о геологических и гидрогеологических свойствах грунтов на строительной площадке;

Данную информацию получают в результате проведения геодезических исследований, которые предполагают бурение пробной скважины в месте обустройства свайного фундамента и последующее изучение характеристик грунта.

Глубина пробной скважины может варьироваться в зависимости от типа грунта (в слабой и неустойчивой почве скважина бурится до достижения нижних плотных слоев грунта). Если возводимое здание будет иметь большую площадь производится бурение нескольких скважин в крайних точках свайного поля.

Рис. 1.1: Исследования грунта на участке, отведенном под строительство свайного фундамента

По завершению бурения определяется уровень расположения грунтовых вод и выполняется передача образца почвы в лабораторию для определения химического состава грунтовой влаги.

На основании нормативных данных определяется глубина промерзания почвы в холодное время года.

Данные о механических и физических характеристиках почвы;

Информация о механических характеристиках грунта собирается прямо в полевых условиях с помощью специального оборудования. Определяются следующие характеристики грунта:

Модуль деформации;
Удельное сцепление;
Угол внутреннего трения.

Далее выполняется забор образцов почвы на анализ и их передача на исследования в строительную лабораторию, где определяется:

Плотность;
Влажность;
Удельный вес;
Пористость грунта.

Рис. 1.2: Анализ характеристик грунта в строительной лаборатории

Чтобы получить данную информацию необходимо потратить достаточно большое количество времени и финансовых средств, однако она крайне необходима, поскольку итоговая несущая способность свайного фундамента непосредственно зависит от характеристик грунта, которые обязательно нужно учитывать при проектировании.

Данные о возводимой постройке;

Следующим этапом подготовки к проектированию является сбор данных о характеристиках возводимого здания, к которым относится:

Количество этажей;
Материалы, используемые для строительства стен, кровли и перекрытий;
Расположение внутренних стен здания;
Класс ответственности постройки;

На основании этой информации выполняется расчет массы возводимого строения.

Рис. 1.3: Нормативный вес стен и перекрытий из разных материалов

Данные о нагрузках, оказываемых на свайных фундамент;

Все внешние нагрузки, которые испытывает свайный фундамент, делятся на две основные группы - постоянные и периодические.

К постоянным нагрузкам относится вес самого здания и воздействие массива грунта, тогда как периодические нагрузки классифицируются на три вида:

Длительной продолжительности - вес мебели/производственного оборудования, людей;
Кратковременной продолжительности - снеговые и ветровые нагрузки;
Нагрузки особого типа - сейсмические нагрузки и воздействия на фундамент здания потенциально возможной взрывной волны.

Порядок проектирования свайных фундаментов

Проектирование свайных фундаментов согласно требованиям СНиП № 2.02.3.87 должно выполняться в следующей последовательности:

Производится анализ и оценка информации о геологических условиях на строительной площадке, исходя из которых определяется несущие характеристики почвы и глубина, на которую должны быть погружены свайные опоры.

Несущие свойства грунта - это величина внешней нагрузки, которую способна выдержать определенная площадь почвы (см2 / м2). На несущие свойства почвы непосредственно влияет ее уплотненность и степень насыщения грунта влагой.

Нормативные показатели несущих характеристик разных типов почвы можно увидеть на рисунке 1.4

Рис. 1.4: Нормативная несущая способность разных видов грунтов

Несущие свойства грунта, в большинстве случаев, на порядок меньше несущей способности самой свайной конструкции. Виду этого, определение фактических несущих свойств свайного фундамента на конкретном типе грунта требует сопоставления данных показателей (в расчет берется наименьшее значение несущей способности).

Определяется вид (буронабивные, винтовые либо забивные ЖБ конструкции) и типоразмерных свай, которые необходимо использовать для создания фундамента;
Проводится расчет фактических несущих свойств сваи в конкретных геодезических условиях;

После теоретических расчетов несущих свойств свайного основания (где учитываются несущие характеристики почвы и вес постоянных и временных нагрузок, оказываемых на фундамент здания) выполняется проверка полученных результатов практическими исследованиями. Для этого применяются технологии динамической нагрузки либо статического зондирования, которые реализуются непосредственно на строительной площадке в процессе пробного погружения сваи.

Рис. 1.5: Статическое зондирование сваи

Выполняется расчет требуемого количества свай;

Количество опорных свай варьируется в зависимости от массы возводимого здания и несущей способности почвы. Свайные опоры должны обязательно размещаться по углам здания, в местах пересечения внутренних стен и быть равномерно распределены по контуру наружных стен постройки с шагом 1,5-2 метра.

Выполняется сопоставление фактического давления на одну сваю с их нормативными несущими характеристиками;
Создается чертеж расположения свайных опор в фундаменте;

Рис. 1.6: Виды расположения свай в фундаменте

Особенности проектирования фундаментов на железобетонных забивных сваях

При проектировании фундамента на основе железобетонных свай крайне важно правильно рассчитать несущие свойства фундамента по типу грунта, где помимо нормативных характеристик забивных свай необходимо учитывать сопротивление слоев грунта под их опорными подошвами и сопротивление, прилагаемое к вертикальным стенкам свай.

Рис. 1.7: Схема распределения нагрузок оказываемых на забивную ЖБ сваю

Расчет выполняется с использованием формулы: FD = Ycr * (Fdf + Fdr), в которой:

1. Ycr - коэффициент общих условий работы почвы (как правило, равен единице);

2. Fdf - сопротивление слоев грунта под нижней частью свайного столба, рассчитываемое по формуле: Fdf = Ycr * R * A, где:

Ycr - коэфф. работы свайной опоры в почве;
R - сопротивление почвы под опорной поверхностью железобетонной сваи;
А - площадь (см2) опорной поверхности.

3. Fdr -сопротивление почвы к боковым стенкам столба сваи, рассчитываемое по формуле: Fdr = u * Ycr * Fi * Hi, где:

Fi - сопротивление отдельных слоев грунта боковым стенкам свайного столба;
Hi - общая толщина слоев грунта соприкасающихся с боковой поверхностью сваи.

Рис. 1.8: Схема фундамента с ростверком из забивных ЖБ свай

Обязательное при проектировании

Обязательным элементом проектирования является положения о срезке плодородного слоя грунта и дальнейшего его использования для рекультивации малопродуктивных сельскохозяйственных земель или для работ по озеленению района строительства.

Также проектом предусматриваются необходимые меры по изоляции соприкасающихся с грунтом конструкций в районах, где возможно выделение почвенных газов.

Важно! Пример проекта коттеджа с подвалом смотрите по ссылке.

Заказ проектирования фундаментов

Оставьте заявку на исследование грунта под забивку свай, проектирование свайного фундамента под забивку железобетонных свай.

Свайный фундамент

Прежде чем ответить на данный вопрос, давайте разберемся, что же представляет из себя свайный фундамент.

Фундамент из свай

Свайный фундамент – это фундамент в процессе устройства которого, в отличие от ленточного, в качестве опорных элементов используются сваи. Фундаменты данного типа более равномерно распределяют нагрузку на грунт и, при правильном устройстве, не подвержены «болезням» ленточных фундаментов таких как – неравномерная усадка и растрескивание. Также свайные фундаменты являются единственным выходом в местности со «сложными» или подвижными грунтами, в этом случае сваи не только лучше выдерживают массу постройки, но и укрепляют грунт и предотвращают его внезапные подвижки. В зависимости от планируемых нагрузок свайные фундаменты разделяют на несколько видов.

Рис. 1 Свайный фундамент

Устройство свайных фундаментов

Вид применяемых свай при обустройстве фундамента может кардинально отличаться, в зависимости от типа грунтов, в месте строительства, расчетной нагрузки на строящийся фундамент и многих других. Для выбора нужного типа фундамента стоит рассмотреть все их виды и определится, какой же подходит в данном случае:

Фундамент из винтовых свай

фундаменты из винтовых свай наилучшим образом зарекомендовали себя при возведении малоэтажных построек на малоподвижных грунтах с залеганием грунтовых вод более 3 м от поверхности земли. Недостатки данных свай вытекают из их достоинств – этот вид свай представляет собой металлическую трубу со специальным буром на конце, и, следовательно, возможная нагрузка на фундамент из таких свай напрямую зависит от характеристик металла самой сваи. Тем более металл, находясь в такой агрессивной среде как грунт, в значительной мере, подвержен коррозии. А значит, со временем теряет свои конструкционные свойства, этот фактор стоит учитывать при выборе данного типа фундамента. Так же можно отметить что это единственный ти свайных фундаментов который можно обустроить без применения спецтехники.

Рис. 2 Свайный фундамент: винтовой

Фундамент из железобетонных свай

наилучший выбор при частом строительстве. Особенностью данного вида фундаментов является их способность выдерживать большие нагрузки без разрушения несущих частей самой сваи. Так же, в силу особенностей производства, прочность свай данного типа можно подбирать под каждый объект отдельно, используя разные марки бетона и конструкционной арматуры. Высокая устойчивость бетона к воздействию факторов окружающей среды, делает железобетонные сваи идеальным выбором к использованию в местностях с щелочными и засоленными грунтами.

Рис. 3 Свайный фундамент из железобетонных свай

Фундамент из буронабивных свай

фундаменты из таких свай являются наиболее прочными и хорошо выдерживающими как вертикальные нагрузки, так и горизонтально направленные воздействия. Но при всех своих достоинствах, использование данного вида свай, для малоэтажного строительства, до трех этажей, экономически не оправдано. Это связано с тем что для обустройства фундамента из таких свай необходимо привлечение большого количества спецтехники и несоизмеримыми затратами на подготовку достаточного количества конструкционного бетона и скрепляющей арматуры.

Рис. 4 Свайный фундамент из буронабивных свай

Прежде чем выбрать подходящий тип свайного фундамента необходимо проведение целого комплекса проектно – изыскательских работ, без которых прочность построенного фундамента будет либо недостаточной, либо вовсе приведет к разрушению всей постройки.

Этапы проектирования свайных фундаментов

Весь комплекс работ по выбору подходящего фундамента можно разделить на несколько этапов:

Испытательное бурение – этот вид работ производится для отбора проб грунта, с целью изучения их характера.
Статическое и динамическое зондирование грунтов с целью изучения их подвижности.
Прессиометрические испытания грунтов – необходимый этап проводится для изучения степени сжимаемости грунта на строительном участке.
Испытание эталонными сваями - именно на этом этапе проводится определение типа требуемых свай.
Проведение опытных работ - которые включают в себя выяснение характера взаимодействия, будущего фундамента, с окружающими грунтами и близлежащими постройками.

После проведения всех изыскательских работ можно начинать разрабатывать проект фундамента, в котором учитываются все возможные факторы воздействия на возводимое строение. При составлении проектной документации учитывается вес каждой детали будущего дома – вес стен, крыши и прежде всего самого фундамента. На этом этапе многие неопытные застройщики не учитывают массу всех дополнительных конструкций и оборудования которые будут располагаться в строении. А вес этих дополнительных элементов может достигать, исходя из опыта проведенных работ, до 15 тонн, что является очень серьезной дополнительной нагрузкой. Для учета дополнительной массы в расчеты вносят поправочные коэффициенты.

Рис. 5 Проектирование свайного фундамента

Но исходя из предоставленных данных момент проектирования мы опустим и предположим, что оптимальным решением для обустройства фундамента рассматриваемого дома будут железобетонные сваи. Остается только выбрать тип нужных свай и их количество.

Расчет свайного фундамента

Для начала необходимо определить несущую способность фундамента, мы для расчета выбрали сваи марки С 10 – 30, так как они максимально отвечают требованиям прочности предъявляемой планируемой конструкцией, и наиболее подходят исходя из экономических соображений.
Формула по которой определяется несущая способность сваи выглядит так - P = 0,7хRнхF+0,8хUхfinхli в данной формуле приняты такие обозначения:

Не вдаваясь в долгие расчеты, скажем, что наш выбор свай марки - С 10 – 30 полностью удовлетворяет условиям поставленной задачи.

Но если есть сомнения в правильности расчетов можно использовать еще один, менее сложный метод:

1. Сначала делаем расчет одиночной сваи в составе фундамента, по формуле - N=Fd /g, где – N – усилие возникающее в свае под воздействием нагрузок, Fd –расчетная несущая способность грунта, g – коэффициент надежности. Все значения справочные и легко находятся в СП 50-102 и СНиП 2.02.03;

2. Далее определяем количество свай в свайном поле по формуле - n=P/N, Р – нагрузка на фундамент.
Исходя из проведенных расчетов – получается, что количество необходимых свай будет равно 13,6 штуки, но исходя из нагрузок которые выдерживает данный тип свай можно количество можно сократить до 10, свай марки - С 10 – 30.

Свайный фундамент: плюсы

Преимущества фундамента из железобетонных свай для частного строительства, по сравнению с остальными типами фундаментов неоспоримы, и вот некоторые из них:

Хорошая устойчивость, как к продольным, так и к поперечным нагрузкам.
Хорошая химическая инертность бетона – это очень важно при устройстве фундаментов на химически активных грунтах.
Такие фундаменты очень долговечны.
Имеют высокий запас прочности – очень важный фактор в частном строительстве, постоянно есть желание достроить еще один этаж.

Минусы свайного фундамента

При всех достоинствах данный вид фундаментов не лишен и недостатков:

Для обустройства фундамента не обойтись без спецтехники
Монтаж таких свай может привести к разрушению близлежащих построек – это связано с тем, что при монтаже свай, как правило, используются, молоты вызывающие довольно сильные продольные колебания в грунте.
Для обустройства фундамента не обойтись без спецтехники.
Требуется довольно большая площадь для маневрирования техники.

Но, несмотря на все свои недостатки фундамент из железобетонных свай, является лучшим решением для строительства загородного дома из – за своей прочности и долговечности.

Стоимость обустройства свайного фундамента

При кажущейся сложности свайный фундамент обойдется на порядок дешевле, за счет экономии на оплате труда работников и скорости выполнения работ. Для примера стоимость обустройства фундамента по заданным условиям обойдется в сумму – 90000 рублей, не учитывая затраты на перебазировку и эксплуатацию техники которые равны 20000 рублей, следовательно общая стоимость такого фундамента составит 110000 рублей.

Тогда как равный по прочности ленточный фундамент обойдется минимум в 120000 рублей. Как видно - разница на лицо.

Выводы: Таким образом, для возведения дома с заданными параметрами наилучшим выбором, с учетом всех особенностей выбранной местности, будет фундамент из железобетонных свай. Но хочется напомнить, что провести расчеты с учетом всех особенностей участка строительства, могут только специалисты и организации прошедшее соответствующее обучение и лицензирование, поэтому не доверяйте свою жизнь и безопасность дилетантам. Это убережет вас, в будущем, от лишних трат кровно заработанных средств и позволит сделать ваш дом по настоящему надежным и уютным.

Наши услуги

Наша компания "Богатырь" базируется исключительно на услугах: забивка свай, лидерное бурение, забивка шпунта, а так же статических и динамических испытаниях свай. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Как происходит проектирование свайных фундаментов?

Сегодня для строительства оснований используют винтовые или железобетонные сваи. Каждый тип изделий имеет свои особенности, преимущества и используется в зависимости от определенных условий.

Компания «Таймсвай» производит и монтирует забивные железобетонные и винтовые сваи. Проектированием также занимаются инженеры компании.

Особенности проектирований фундаментов на сваях

Проектирование свайных фундаментов в независимости от типа строения подразумевает в первую очередь выбор конфигурации опор, используемых для строительства конструкции. Это обусловлено тем, что разные сваи имеют разную несущую способность, поэтому предназначаются для определенной нагрузки. Если к данному мероприятию допустить неквалифицированного человека, опора может не выдержать высоких нагрузок и попросту сломаться, что потребует замены и соответственно дополнительных денежных затрат.

Проектирование свайных фундаментов требует грамотного подхода с четкими, обоснованными расчётами нагрузок, оказываемых на опоры в процессе периода эксплуатации постройки. Также немаловажным фактом является её равномерное распределение по периметру конструкции или свайного поля. В данном случае определяющим фактором является масса строения, от которой напрямую зависит количество стержней и их частота расположения.

Данный процесс предполагает тщательный расчёт:

Фактической нагрузки;
Нагрузки постройки вместе с оборудованием, техникой, мебелью, а также людьми, которые одновременно будут находиться в здании;
Нагрузки со снежной массой в зимний период.

Пробное бурение для сбора информации

Проектирование свайных фундаментов для любых типов сооружений требует учета информации об участке. В неё входит тип грунта, рельеф, уровень залегания грунтовых вод, глубина сезонного промерзания.

Информация о грунте важна по причине, что каждый тип имеет различную несущую способность, исходя их которой выбирается тип изделий: железобетонные, винтовые стержни. Также от типа грунта зависит глубина их погружения.

От рельефа на участке (перепада высот) зависит длинна изделий. Чем сложнее рельефные условия, тем длиннее стержни могут понадобиться. Также на длину влияют такие показатели, как: уровень залегания грунтовых вод, глубина промерзания грунта.

На диаметр и количество изделий влияют следующие факторы:

Материал строительства (дерево, кирпич, пеноблок);
Расположение и количество перегородок внутри постройки;
Тип здания.

Часто, чтобы оценить качество нестабильной почвы с недостаточной несущей способностью, выполняют шунтирование.

Проектирование основания на винтовых сваях

Основание на винтовых стержнях сегодня невероятно востребовано не только в частном строительстве. Правильный расчет гарантирует, что оно простоит не одно десятилетие.

Такой фундамент отлично себя демонстрирует на просадочной, пучинистой почве и на участках с высоким УГВ. Также к достоинствам можно отнести стоимость строительства, которая ниже по сравнению с другими конструкциями.

Проектирование свайного фундамента: определение

Работа по проектированию свайного фундамента из винтовых свай состоит из учета ряда основных параметров. Желательно перед этим заказать услугу инженерно-геологических изысканий в соответствующей организации. Это даст возможность добиться максимальной точности определения главных характеристик грунта на участке.

Тип почвы и другие особенности. Главное – точно определить характеристики почвы. Это непосредственно влияет на показатели прочности основания.
Требуется определить сезонные колебания УГВ. Самостоятельно выполнить подобное мероприятие нельзя, поэтому доверьте данную работу профессионалу.
Сезонное промерзание почвы. Если в регионе не слишком сильные морозы в зимнее время, тогда обходятся мелкозаглубленным основанием. А в регионах где достаточно холодно, сваи необходимо погружать на глубину ниже уровня промерзания минимум на 25 см.
Определение несущей способности одной опоры. Винтовая свая изготавливается из трубы, заполняемой бетоном после ввинчивания. Подобное изделие вполне способно выдержать вертикальную нагрузку до 5 тонн. Но выбирать стержень исходя исключительно из данного параметра нельзя.
Учитывается вес будущего строения вместе с предполагаемыми динамическими и статистическими нагрузками. Проект должен содержать информацию о количестве проживающих или работающих в здании людей, а также этажность.
Расчет стройматериалов. Необходимо брать запас длины до 20 сантиметров для возможности дальнейшего подгона опор по уровню. Толщина и длина стержня напрямую влияют на несущую способность конструкции.

Выполнить эту работу самостоятельно не представляется возможным. Поэтому, если владелец желает получить качественное, надежное основание, работу необходимо доверить проектной организации.

Проектирование железобетонного фундамента на сваях

Проектирование фундаментов на ЖБС изложено в нормативной документации СП No50-1002, в которой описана последовательность выполнения работ:

Выполнение инженерных изысканий для определения геологических, геодезических особенностей участка. Необходимо изучить пласты вплоть до тех, куда будут доходить стержни;
Учитываются характеристики сооружения и другие важные условия. Сопоставляются предполагаемые нагрузки, испытывающие конструкция в процессе эксплуатации;
Исходя из нагрузок выбирается типоразмер изделий;
Рассчитываются несущие характеристики по особенностям почвы;
Проектируется план свайного поля с определенным шагом между изделиями;
Выбирается конструкция ростверка;
Учитываются возможные риски усадки основания.

Расчеты предполагают возможность внесения коррективов после выявления несоответствий: выбор свай другого типоразмера, коррекция шага между ними.

Перед тем как приступить к проектированию свайных фундаментов специалистами собирается информация об уже возведенных фундаментах в регионе, а также собирается информация сейсмической активности. После этого компания приступает к расчету несущей способности на основании полученных данных. Главными определяющими факторами в подборе типоразмера и глубине ввода стержней являются плотность, влажность, тип почвы.

Важно грамотно составить план свайного поля, а также продумать конфигурацию связки опор ростверком и его заглубление. Учтите, что сегодня есть поднятые, наземные, опущенные ростверки. Выбирать тип ростверка следует используя специальные формулы для определения устойчивости к боковым воздействиям, давлению сооружения и пучению, поэтому доверять данную работу следует квалифицированному специалисту.

Моменты, на которые следует обращать внимание при проектировании фундаментов на сваях

Сегодня фундамент на сваях самый дешевый по сравнению с аналогами, поэтому при строительстве упор делают на долговечность.

Согласно современным нормам выделяют 4 класса долговечности:

Временными постройками считаются здания с предполагаемым сроком эксплуатации 20 лет;
50 лет, как правило, здания с этажностью до 5 этажей;
Сооружения этажностью более 9 этажей – 100 лет;
Более 100 лет – общественные, государственные здания.

В случае грамотного проектирования фундамент пригоден для любых, как жилых, так и промышленных зданий 4 класса долговечности. Сооружения, построенные на таком основании, сохраняют свои характеристики на протяжении до 100 лет. Они пригодны для строительства зданий первого класса ответственности. Сюда входят жилые многоэтажные дома, производственные сооружения с большими эксплуатационными требованиями

Читайте также: