Расчет свайного поля на винтовых сваях

расчет свайного поля на винтовых сваях

Если вы хотите заранее прикинуть бюджет, который потребуется для строительства фундамента на винтовых сваях, вам необходимо узнать количество свай, их диаметр и шаг. То есть – рассчитать свайное поле. Вы сможете произвести расчет самостоятельно или воспользоваться онлайн-калькулятором.

Содержание

Определение диаметра свай по категориям строений

Чем больше диаметр свай и их количество, тем большую нагрузку они могут выдерживать:

  • диаметр 57 мм – для возведения небольших ограждений (шаг между сваями от 0,5 до 2 м);
  • 76 мм – опоры для заборов и небольших сооружений (шаг от 1 до 3 м);
  • 89 мм – тяжелые ограждения и небольшие строения – беседка, гараж, каркасные дома (шаг от 2 до 4 м);
  • 108 мм – подойдут для строительства более тяжелых строений – малоэтажные загородные дома из бруса, каркасные дома, каменные строения (шаг от 2 до 5 м);
  • более 108 мм – для ангаров, ЛЭП, установок для добычи нефти.

Выбор длины сваи

Важно с абсолютной точностью определить размер сваи, если длина окажется меньше, сооружение просядет в землю.

Для этого, в первую очередь, необходимо исследовать грунт. Затем установить какой рельефа на вашем участке (характер перепадов высоты).

Для определения типа грунта в самом низком месте участка выкопайте лунку на глубину примерно 50 см, если на этой глубине появляется глина и песок, то это означает, что длина сваи, которая будет использоваться, должна быть 2,5 м;

Если же вы наблюдаете поступление грунтовых вод, торфяные отложения, то, с помощью садового бура, вам необходимо продолжить исследовать грунт, пока не обнаружится глина и песок. Периодически вытаскивайте бур, чтобы очистить от грунта. По длине бура вы определите глубину, на которой располагается плотный слой грунта. Процедура не из легких и требует профессионального подхода.

При перепаде высот в 1 метр необходимая длина сваи 2,5 метра для верхнего ряда сваи, 3 метра – для среднего и 3,5 метра – для нижнего (цифры приведены из расчета длины строения 6 метров). Для подстраховки, при перепаде высот от 0,5 метра, добавьте к длине сваи 0,5 метра, из практики, при установке сваи на разновысотном рельефе по нижнему краю не хватает по 20-30 см.

При определении количества свай необходимо учитывать расстояние между сваями:

  • 2 метра – для домов из легкого камня;
  • 3 метра – для домов из бруса, каркаса и бревна; деревянных заборов;
  • 3-3,5 метра – для легких конструкций (например, заборы).

Переходим к самому расчету количества свай

Ориентируйтесь по плану первого этажа. Разметьте значками каждый угол фундамента, где будут установлены сваи, а также стыки внешних стен с несущими перегородками. Далее двигайтесь по сторонам внешних и внутренних стен и размещайте сваи, согласно соответствующему метражу шага (описано выше для каждого типа строения). Когда эти пункты выполнены, заполняйте оставшееся пространство, продолжая учитывать шаг расположения.

Если вы планируете камин, балкон, террасу, не забудьте учесть повышенных коэффициент свай для камина, в зависимости от его веса, и обозначить сваи на внешних углах балкона или террасы. Если длина пристройки больше чем 2-3 метра, то добавляем сваи с учетом шага.

После того, как сваи распределены на плане, вам останется только подсчитать их количество.

Стоит отметить, что расчет свайного поля с одной стороны возможен для самостоятельного просчета. Но мы рекомендуем все же обращаться к специалистам, чтобы вы были сами уверены, что все расчеты сделаны без ошибок, что означает – ваш фундамент будет установлен по всем нормам и правилам и прослужит долгие годы.

Вы всегда можете написать нам на электронную почту info@sv-fundament.ru или обратиться к нам по телефону и задать все интересующие вопросы, вызвать специалистов для проведения расчетов или необходимых исследований.

Расчет фундамента на винтовых сваях (свайного поля):

Винтовой фундамент — надежное и недорогое основание, широко востребованное в малоэтажном строительстве. На таком фундаменте можно возводить дома высотой в 1-2 этажа из дерева, пенобетона либо каркасных панелей. Он обладает повышенной устойчивостью в низкоплотных и пучинистых грунтах, в которых финансового не выгодно обустраивать стандартные ленточные фундаменты.

Дом на винтовых сваях

В данной статье представлены особенности расчета винтовых оснований. Мы рассмотрим расчет осадки свайного фундамента, грузонесущей способности опор, их количества и приведем пример составления схемы свайного поля.

Читайте также: как утеплить свайно-винтовой фундамент своими руками?

Конструктивные особенности свайного фундамента

Винтовой фундамент состоит из двух конструктивных элементов — свайных опор и их обвязки (ростверка). Опоры передают нагрузку, исходящую от здания, на грунт, минуя поверхностные низкоплотные пласты земли и перенося вес дома на глубинную, уплотненную почву.

Читайте также: для чего нужен оголовок винтовой сваи и как он устроен?

В зависимости от схемы размещения свай, выделяют два типа винтовых фундаментов:

  • с последовательным расположением опор — сваи размещаются на равноудаленном расстоянии друг от друга по периметру внешних и внутренних стен дома;
  • с расположением в виде свайного поля — опоры равномерно распределены по всей площади здания.

Исходя из схемы расположения свай выбирается способ их обвязки. Для последовательных свай применяются ленточные ростверки, тогда как сваное поле обвязывается сплошным, плитным ростверком.

Ростверк винтового фундамента выполняет три функции:

  • равномерно распределяет между опорами вес дома;
  • выступает в качестве опорной поверхности для цокольного перекрытия;
  • увеличивает устойчивость свай в грунте.

Устойчивость опор достигается за счет того, что сваи соединяются между собой и начинают работать как единая конструкция, что дает повышенное сопротивление к опрокидывающим нагрузкам и защищает опору от крена, который может произойти с одиночной сваей.

В зависимости от материала, ростверк на сваях может быть монолитным (железобетон) из бруса либо швеллера. Для строительстве тяжелых домов предпочтительна железобетонная обвязка винтового фундамента, для легких домов — брусовая.

Типы используемых свай

Используемые в фундаментном строительстве винтовые сваи отличаются типом лопастей и диаметром:

  • сваи ∅ 57 мм — применяются для возведения легких заборов и навесов;
  • сваи ∅ 57 мм — пригодны для возведения легких вспомогательных помещений (сараев, беседок) и тяжелых заборов;
  • сваи ∅ 89 мм — используются для каркасных домов, гаражей и одноэтажных построек из легких материалов;
  • сваи ∅ 108 мм — имеют высокую несущую способность по материалу (до 6 тонн), позволяют строить дома высотой 1-2 этажа из бруса, сруба, пенобетона.

В малоэтажном строительстве применяются широколопастные сваи, соотношение диаметра ствола и лопастей в которых превышает 1,5.

Читайте также: процесс монтажа и преимущества использования винтовых свай для заборов.

Расчет винтового фундамента своими руками

Расчет винтового фундамента сводится к определению типоразмера, количества свай и составления схемы их размещения в фундаменте. Чтобы рассчитать данные параметры своими руками нужно определить нагрузки на фундамент и грузонесущие характеристики одиночной сваи, на которые влияет сопротивление грунта и опорная площадь конструкции.

Определение нагрузок на фундамент

Первоначально необходимо рассчитать совокупные нагрузки на фундамент, состоящие из массы здания, давления снегового покрова и эксплуатационных нагрузок.

Расчет массы дома ведется посредством умножения площади его конструктивных элементов на вес материалов, из которых они изготовлены.

Приводим пример удельного веса разных частей здания (кг/м2):

  1. Кровля: листовая сталь (20-30), асбоцементный шифер (40-50), гончарная черепица (60-80).
  2. Перекрытия: чердачное из деревянных балок с утеплителем плотностью 200 кг/кубометр (70-100) либо 500 кг/м3 (160-200), цокольное из деревянных балок с теплоизоляцией плотностью 200 кг/м3 (120-150) либо 500 кг/м3 (250-300).
  3. Стены: каркасные с теплоизоляцией толщиной 150 мм. (30-50), из бревна или бруса (80-100).

Далее нужно рассчитать и добавить к массе здания давление от снеговых нагрузок — удельный вес снегового покрова в вашем регионе на м2 (информация приведена в СНиП №23-01-99) умножается на площадь кровли дома.

Аналогично добавляем эксплуатационные нагрузки (мебель, оборудование, облицовка стен), определив их умножив площадь перекрытий дома на 210 кг (для цокольного и междуэтажного) и 100 кг (для перекрытия чердака).

Полученные нагрузки суммируем, умножаем на 1.2 (коэфф. надежности) и получаем совокупные нагрузки на винтовой фундамент дома.

Расчет несущей способности свай

Расчет несущей способности сваи всегда выполняется по грунту, тут необходимо знать тип и сопротивление почвы на вашем участке, данные о которых можно получить проведя геодезические изыскания (стоимость услуги 20-30 тыс. рублей).

Имея все исходные данные, расчет сваи можно выполнить по нижеприведенной формуле.

расчет свайного поля на винтовых сваях

Формула расчета несущей способности винтовой сваи

На практике выполнить такой расчет сваи под силу лишь профессиональным проектировщикам, поэтому мы предлагаем вам воспользоваться таблицей усредненной несущей способности стандартной для малоэтажного строительства винтовой сваи 89 мм. в разных типах почвы:

расчет свайного поля на винтовых сваях

Несущая способность винтовой сваи 87 мм

Чтобы определить пластичность почвы вам нужно сделать посредством ручного бура по периметру участка несколько пробных скважин на глубину 2-3 метров, оставить их на ночь и на следующее утро визуально оценить уровень грунтовых вод . Если поверхностные почвы сухие — грунт полутвердый либо тугопластичный, если УГВ высокий и почва влажная — грунт мягкопластичный.

Определение длины и количества опор в фундаменте

Расчет количества винтовых свай своими руками выполняется посредством деления совокупных нагрузок от дома на грузонесущую способность одной опоры, которые мы определили на предыдущих стадиях проектирования.

В качестве примера приводим последовательность расчета свай под дом из бруса площадью 7*8 м и высотой 3.5 м, возводимого на мягкопластичном суглинке, сопротивление которого составляет 3.5 кг/см2.

  1. Высчитываем площадь и вес кровли из шифера (50 кг/м2): 7*8 = 48 м2; 48*50 = 2.4 т.
  2. Вес стен (брус — 100 кг/м2), с учетом внутренних: (7+7+8+8+7+4)*3.5 = 143.5 м2; 143.5*100 = 14.35 т.
  3. Чердачное перекрытие (70 кг/м2) — 70*48 = 3,36 т, цокольное (100 кг/м2) — 48*100 = 4.8 т.
  4. Снеговая нагрузка на кровлю (110 кг/м2): 48*110 = 5.28 т.
  5. Эксплуатационная нагрузка: чердачное перекрытие — 48*100 = 4.8 т, цокольное — 48*215 = 10,32 т.
  6. Суммируем и умножаем на коэфф. надежности: (2.4+14.35+3.36+4.8+5.28+4.8+10.32)*1.2 = 55 тонн.
  7. Учитывая несущую способность сваи в 4.2 тонны определяем количество опор: 55/4,2 = 13 винтовых свай.

После того как расчет сваи выполнен и их количество определено, осталось подобрать длину опор. Сваи должны углубляться нижним концом в пласт грунта, находящийся на 20-30 см ниже границы промерзания в вашем регионе. Таким образом сваи будут защищены от выдергивания под воздействием выталкивающих нагрузок пучинистой почвы.

Глубина промерзания грунта по регионам приведена в СНиП   №23.01.99 «Климатология строительства».

При возведении дома в условиях низкоплотных поверхностных слоев грунта — илистой почвы, торфяников и плывунов, нужно использовать более длинные сваи (от 3 до 5 метров), которые вскрывают пласт неустойчивого грунта и опираются нижним концом на твердую, несжимаемую почву.

Также вы можете прочесть, где выгоднее купить винтовые сваи и сопутствующие товары в Новосибирске и Твери.

Определить конкретную длину тут поможет пробное завинчивание — если по мере углубления свая встретила сопротивление твердой почвы, делающее ее дальнейшее вкручивание невозможным, значит опора достигла несущего пласта грунта.

Размещение винтовых опор в фундаменте (видео)

Составление схемы свайного поля

Расчет свайного поля заключается в распределении проектного количества опор по периметру здания. Первоначально нужно установить по опоре в углах дома и в местах пересечения его внутренних и внешних стен — это обязательное условие. Далее оставшееся количество опор с одинаковым шагом разносится по контурам здания.

расчет свайного поля на винтовых сваях

Типовая схема свайного поля

Нормативное расстояние между сваями зависит от типа дома:

  • строения из бруса, бревна либо каркасных панелей — 3 м;
  • здания из газобетона, пенобетона и шлакоблока — 2м;
  • дома из кирпича — 2 м.

Для соблюдения проектного расстояния между опорами можно добавить несколько свай сверх полученного в расчете числа — запас надежности никогда не помешает.

расчет свайного поля на винтовых сваях
Придерживаясь профессионального подхода к строительным работам, в ходе проектирования следует произвести необходимые расчёты.

Они позволят сократить время и силы на выполнение всего объёма задач и существенно сэкономят материалы.

Для чего это нужно?

расчет свайного поля на винтовых сваях
Свайный фундамент из металлических опор с лопастями на конце — самый экономичный и востребованный вид основания для сложных участков рельефа.

Технологические достоинства позволяют закончить его устройство за 3 дня, а служить основание будет не менее 100 лет.

Чтобы всё так и произошло, нужно равномерно распределить несущую нагрузку возводимого строения, учесть особенности грунта, уровень промерзания и залегания грунтовых вод.

Как результат в ходе расчётов можно получить:

  • высоту винтовых свай;
  • глубину их заложения;
  • оптимальный диаметр опор;
  • общее количество;
  • суммарную стоимость расходов.

Вывод: расчёт фундамента экономит время и деньги, гарантирует долговечность сооружения.

Последовательность вычислений

расчет свайного поля на винтовых сваях
Распространённая методика расчёта винтовых свай по СНиП 2.02.03-85 опирается на геодезические данные по конкретному участку застройки, которые включают сведения о:

  • рельефе участка;
  • составе и плотности грунта;
  • уровне залегания грунтовых вод;
  • уровне промерзания грунта;
  • объёме сезонных осадков, характерном для данного климатического пояса.

Совет: при невозможности произвести геодезическое исследование в расчётах руководствуются минимально-расчётной нагрузкой.

Чтобы выполнить расчет свайно-винтового фундамента, сначала вычисляем количество винтовых свай (К). Для этого необходимо знать:

  • общую нагрузку на фундамент (Р), которая исчисляется по таблицам удельного веса материалов (в кг);
  • коэффициент надёжности (k) как поправку значения нагрузок (на него обязательно умножают Р);
  • несущую способность грунта, определяемую по таблице усреднённых нагрузок на винтовые сваи;
  • площадь пяты сваи в зависимости от диаметра (по таблице);
  • максимально допустимую нагрузку (S) на одну сваю (по таблице).

Полученные данные подставляют в формулу, согласно которой выполняется расчет фундамента на винтовых сваях: К = P*k/S

Коэффициент надёжности (k) согласуется с количеством свай:

  • k = 1,4 — для 11—22 шт;
  • k = 1,65 — для 6—10 шт;
  • k = 1,75 — для 1—5 шт.

Каждая свая несёт нагрузку, пропорциональную суммарной нагрузке строения.

Используя приведенную формулу, коэффициент и винтовые сваи для фундамента расчет нагрузки и последующее строительство выполняются довольно просто.

Для окончательного расчёта требуется распределить нагрузку под несущими стенами и зонами повышенного давления на фундамент, учитывая:

  • тип свай (висячие или стойки);
  • вес;
  • показатель кренового усилия.

Справка! Для точных расчётов и профессионального проектирования свайного фундамента в свободном доступе Интернета существуют компьютерные программы StatPile и GeoPile. К ним прилагаются руководство и по 10 конкретных примеров расчёта.

Параметры

расчет свайного поля на винтовых сваях
Расчет винтового фундамента и нагрузки на него складывается из определения следующих параметров:

1. Масса самого строения (в кг) — величина постоянная:

  • стены и перегородки;
  • перекрытия;
  • крыша.

2. Дополнительный вес — нагрузки временные:

  • вес снега, выпавшего на крышу;
  • эксплуатационный вес содержимого дома: мебель, оборудование, отделочные материалы, включая людей (в среднем — 350 кг/м²).

3. Правильный расчет нагрузки на свайно-винтовой фундамент невозможен, если не учесть динамические нагрузки (кратковременные):

  • создаваемые порывами ветра;
  • возникающие в результате осадки строения;
  • возникающие при перепадах температур.

О том, как рассчитывается винтовой фундамент дополнительно рассказано на видео ниже:

Виды винтовых свай

расчет свайного поля на винтовых сваях
По виду сваи бывают:

  • широколопастные с литым наконечником (у конуса ᴓ6…14мм) — для малоэтажных построек на простых грунтах;
  • многолопастные с несколькими лопастями на разном уровне — для повышенных нагрузок в сложных грунтах;
  • сваи переменного периметра — для специфических задач;
  • узколопастные с литым зубчатым наконечником — для каменистых почв и вечной мерзлоты.

Справка: меньшей надёжностью обладают стволы из шовных труб с приваренными лопастями.

Технические характеристики

К техническим характеристикам винтовых свай относится:

  • длина и материал ствола;
  • диаметр ствола;
  • вид лопастей, способ их соединения с телом сваи.

Диаметр

Диаметр свайных стволов подбирают из стандартного ряда, соотнося с расчётной нагрузкой:

  • ᴓ89мм (лопасть ᴓ250мм) — под несущую нагрузку не выше 5 тонн (каркасно-щитовые строения в 1 этаж);
  • ᴓ108мм (лопасть ᴓ300мм) — под несущую нагрузку до 7 тонн (дома из бруса, пеноблоков, каркасные двухэтажные);
  • ᴓ133мм (лопасть ᴓ350мм) — под несущую нагрузку до 10 тонн (строения из кирпича, газобетона, швеллера).

Длина

расчет свайного поля на винтовых сваях
Длину свай подбирают, основываясь на показателях плотности грунта (по таблице) и перепадах высот на участке застройки:

  • при залегании суглинков до 1 м от поверхности длина сваи — 2,5 м;
  • рыхлый грунт или плывун — длина сваи определяется по длине бура, достигшего плотных слоёв;
  • при перепадах высот рельефа длина свай может отличаться на 0,5 м для разных участков.

Количество опор и расстояние между ними

Оптимальное расстояние между опорами:

  • 2-2,5 м — для деревянных каркасов и блочных строений;
  • 3 м — для домов из бруса и бревна.

Важно: для обеспечения надёжности цоколь строения не должен подниматься над землёй выше, чем на 60 см, а длина сваи должна иметь запас 20-30 см.

Произведя вычисления по формуле К = P*k/S, необходимо распределить положение свай в периметре для сбалансированности принимаемой ими нагрузки:

  • под каждый угол сооружения;
  • в местах пересечения несущих стен и внутренних перегородок;
  • у входной группы;
  • внутри периметра, руководствуясь шагом в 2 метра;
  • под печью или камином (не менее двух свай);
  • под несущими стенами со стороны балкона или мезонина.

К сведению! Объективные условия могут потребовать увеличения количества свай по сравнению с расчётным — такой запас прочности позволит не бояться перемен, возникающих в процессе эксплуатации.

Ростверк

расчет свайного поля на винтовых сваях
Ростверк служит для равномерного распределения нагрузки на конструкцию основания. Независимо от вида ростверка (сборный он или монолитный, высокий или низкий), для его надёжности необходимо рассчитать следующие параметры:

  • силу продавливания фундамента;
  • силу продавливания на каждый угол;
  • силу воздействия на изгиб.

При высоком ростверке вся нагрузка ложится целиком на сваи. На них действуют вертикальные нагрузки снизу, деформирующие нагрузки сбоку (в грунте и на поверхности). Всё это рассчитать довольно сложно для непрофессионала.

Как и для свайного фундамента, эту интеллектуальную работу можно выполнить с помощью компьютерных программ StatPile и GeoPile. Есть вариант проще — воспользоваться стандартом индивидуального строительства, который устанавливает:

  • соединение опор с ростверком — жёсткое или свободное;
  • глубину вхождения головы сваи в ростверк — не менее 10 см;
  • положение ростверка не ниже 20 см над землёй;
  • ширина равна толщине стен (не менее 40 см);
  • высота ростверка — 30 см и более;
  • армирование (продольное и поперечное) прутом ᴓ10-12 мм.

Важно! В нестабильных грунтах прочность свайного основания усилит металлическая обвязка на уровне цоколя (уголком или швеллером).

Пример расчёта свайно-винтового фундамента

расчет свайного поля на винтовых сваях
В следующем примере подробно описано, как рассчитать фундамент на винтовых сваях для постройки каркасного дома.

Исходные данные — свайно-винтовой фундамент 6х6:

  • типовой дом каркасной конструкции с крыльцом под шиферной кровлей;
  • габариты — фундамент 6 на 6 на винтовых сваях при высоте (h) 3 м;
  • две взаимно пересекающиеся внутренние перегородки, делящие пространство на 3 помещения;
  • крыша со скатом 60⁰;
  • материал каркаса — брус 150х150;
  • материал стен — сэндвич-панели;
  • материал ростверка — брус 200х200.

1. Определяем площадь каждой стены:

  • несущие — 18 м²*4 = 74 м²;
  • перегородки — 9*2 + 12 = 30 м².

2. Определяем нагрузку стен, используя таблицу:

  • для несущих стен — 50 кг*74 = 3700 кг;
  • для перегородок — 30кг*30 = 900 кг;
  • всего 3700 + 900 = 4600 кг.

3. Прибавляем вес на 36 м² площади:

  • цокольного перекрытия — 150 кг*36 (площадь дома) = 5400 кг;
  • чердачного перекрытия — 100 кг*36 = 3600 кг;
  • крыши 50 кг*36 = 1800 кг;
  • в итоге — 4600+5400+3600+1800 = 15400 кг.

4. Прибавляем дополнительный вес и динамические нагрузки (вес снежного наста = 0):

  • 350*36+15400 = 28000 кг.

5. Выбираем коэффициент надёжности 1,4.

6. Берём из таблицы максимально допустимую нагрузку на пяту (ᴓ300) одного свайного элемента: она равна (по таблице) 2600 кг, при расчётном сопротивлении грунта — 3 кг/см² (грунт средней плотности, при глубоком залегании грунтовых вод и промерзании не более 1 м).

7. Подставляем значения в формулу К = P*k/S — 28000*1,4*2600 = 15 (шт).
В этом случае 12 свай установим под углы и пересечения, а 3 используем для усиления зон с повышенной нагрузкой.

Порядок установки

расчет свайного поля на винтовых сваях
Бывает, что грунт под фундамент не осложнён плывуном или скальными породами.

В таких случаях установка винтового основания свайного типа вполне доступна для непрофессионала:

  1. Самая трудоёмкая и ответственная часть — сделать расчёты.
  2. Готовят необходимый материал и инструменты.
  3. По схеме разметки строительной площадки устанавливают винтовые сваи с помощью ручного ворота (желательно это делать вдвоём).
  4. Концы стволов выравнивают над землёй по уровню, излишки срезают.
  5. В нестабильных грунтах прочность свайного основания усиливают металлической обвязкой на уровне цоколя (уголком или швеллером).
  6. Устанавливают ростверк.

Общие строительные навыки, пытливый ум и целеустремлённость — вот условия успешной работы по установке фундамента данного типа.

Другие статьи про свайно-винтовой фундамент, представленные на нашем сайте: ремонт винтовыми сваями, отделка цоколя.

Полезное видео

Фундамент на винтовых сваях: расчет количества свай наглядно представлен на видео ниже:

Вместо выводов

Достоинства винтовых свай очевидны:

  • возможность использовать при точечной застройке;
  • исключение объёмных земляных работ;
  • дополнение пристройками основного объёма;
  • долговечность;
  • экономичность материала.

Глядя на них, главную проблему обычно стараются не замечать. А заключается она в уязвимости ствола к процессу ржавления. Поэтому защите металлической поверхности необходимо уделить серьёзное внимание уже при выборе, покупке, хранении, а также соблюдать технологию установки.

В последнее время многие застройщики выбирают свайно-винтовой фундамент для возведения брусового или каркасного дома. Но всё ли вы знаете о технологии строительства известной нам более 100 лет?

К возведению здания надо подходить обдуманно, тщательно просчитав все этапы строительства. И в первую очередь необходимо определиться с типом фундамента. Но что делать, если на своём участке вы столкнулись с так называемыми «сложными» грунтами, к которым относятся:

  • Торфяники;
  • Заболоченные участки;
  • Участки с грунтовыми водами;
  • Участки подверженные силам морозного пучения;
  • Затопляемые участки.

В таком случае одним из самых быстрых и надёжных способов решения проблемы является использование свайно-винтового фундамента.

Можно выделить основные плюсы свайно-винтового фундамента:

  • Монтаж производится в течение одного-двух дней;
  • Не требуется выравнивание рельефа участка;
  • Отсутствуют масштабные  земляные работы;
  • Вкручивание свай ведётся при любых погодных условиях.

К основным недостаткам свайно-винтового фундамента относятся:

  • Невозможность монтажа на скалистой местности и на участках с твердыми известняковыми прослойками либо каменистым грунтом;
  • Сваи невозможно установить ближе, чем на 0.5 метра к уже построенному дому, а монтаж в этом случае затруднён из-за применения специальных рычагов;
  • Также следует заметить, что при выборе свайно-винтового фундамента значительно осложняется строительство дома с подвалом. А цена такого фундамента становится неоправданно высокой.

На основе опыта участников Forumhouse.ru мы вам расскажем:

  • О конструктивных особенностях свайно-винтового фундамента;
  • О том, что нужно знать для расчёта необходимого количества свай;
  • О секретах монтажа свайно-винтового фундамента;
  • Об основных ошибках при вкручивании свай.

Конструктивные особенности свайно-винтового фундамента

расчет свайного поля на винтовых сваях

Фундамент на винтовых сваях – это группа свай ввинченных в землю и представляющих собой единой поле. При возведении домов чаще всего используются сваи с диаметром ствола 108мм, длиной 2.5 метра и диаметром лопасти в 300мм. После того как свая вкручена в землю, на поверхности остается примерно 50 см от её ствола. Затем, на ствол сваи приваривается оголовок. В стандартном исполнении оголовок имеет размеры 250х250мм.

Оголовок нужен для крепления на него обвязочного бруса, швеллера или ростверка на который затем монтируется строение.

Свая – это металлическая труба с заострённым концом и лопастью специальной конфигурации прикреплённой в её нижней части. Благодаря лопасти свая ввинчивается в грунт, уплотняя его, пока не достигнет нужной глубины и не упрётся в надежное основание. В силу этого свая может нести расчетную нагрузку сразу же после монтажа.

Сваи отличаются по длине, диаметру и своему предназначению, а именно:

  • Винтовая свая Ø76 мм – используется при строительстве заборов,
  • беседок и лёгких пристроек;
  • Винтовая свая Ø89 мм – подходит для строительства бытовок,
  • и причалов;
  • Винтовая свая Ø108 мм – универсальный вариант для строительства каркасных и брусовых домов;
  • Винтовая свая от Ø133 мм и выше – используется для возведения домов из оцилиндрованного бревна, пенобетонных блоков и промышленных объектов.

При выборе сваи в первую очередь следует обратить внимание на  следующие характеристики:

  • Толщина металла стенки ствола. У качественной сваи толщина составляет от 4 до 4.5 мм;
  • Толщина металла лопасти. Она должна составлять не менее 5 мм;
  • Качество сварного шва. Недопустимы раковины и непроваренные участки;
  • Защитное покрытие сваи. Если слой краски тонкий или некачественный, то его просто сотрет о грунт при закручивании сваи.

Также следует отметить, что существуют сваи с литым наконечником. Особенность таких свай в том, что наконечник сваи и лопасть представляют собой единую деталь, изготовленную на литейном производстве, которую затем приваривают к стволу сваи.

расчет свайного поля на винтовых сваях

Такая свая считается более надежной, чем обычная сварная, так как она имеет большую толщину лопасти и имеет всего лишь один сварной шов. А также может ввинчиваться в грунт, где сохранились корни деревьев или попадаются небольшие камни.

Как рассчитать необходимое количество свай?

Часто можно слышать утверждение, что сваи необходимо ввинчивать в землю с определённым шагом. И поэтому рассчитать необходимое количество свай достаточно просто – надо лишь знать длину, ширину и вес строения. Но как показывает практика – это в корне неверно! Так как же понять, сколько свай необходимо для вашего фундамента?

По мнению пользователей forumhouse.ru , для правильного расчета свайного поля в первую очередь необходимо исследовать несущую способность грунта под лопастью сваи. С этой целью, на участке, в нескольких контрольных точках производится пробное вкручивание сваи. И уже на основе полученных данных, рассчитывается необходимая длина свай и их количество под конкретный проект дома.

Для расчета свайного фундамента можно воспользоваться таблицей, с помощью которой можно определить несущую способность винтовой сваи в зависимости от грунта.

расчет свайного поля на винтовых сваях

Минимальная глубина завинчивания свай для Москвы и Московской области составляет 1.5 метра, что гарантирует установку свайного фундамента ниже глубины промерзания грунта. Правильно установленная винтовая свая Ø108 мм способна нести нагрузку в 5 тонн.

Особенности монтажа свайно-винтового фундамента

Вкручивание винтовых свай может производиться как механическим способом – с помощью машины оборудованной гидробуром, так и ручным методом – силами нескольких человек.

Следует заметить, что при механическом способе монтажа свай проще контролировать необходимое усилие вкручивания. Также данный способ позволяет более точно сцентрировать ствол сваи. Тем самым достигается более высокая точность монтажа. Максимальное отклонение ствола вкрученной сваи от вертикальной оси не должно превышать 2-х градусов.

После того как свая ввинчена на необходимую глубину, производится отрезание её верхней части. Чтобы урез всех свай был выставлен по одному уровню, необходимо использовать лазерный нивелир.

Затем, в ствол сваи заливается раствор бетона. Вопреки распространенному мнению – это делается не для усиления сваи, а для того чтобы вытеснить из сваи кислород и тем самым предотвратить коррозию металла изнутри ствола. Кроме этого, если открытую сваю не забетонировать, то с приходом зимы она может заполниться водой и её разорвет.

На что ещё следует обратить внимание при монтаже свай?

  • Определить, что свая завинчена до упора или как говорят монтажники: «дала отказ», можно по сильной деформации металла проушины ствола;
  • Пользователи forumhouse.ruрекомендуют при заливке бетона в ствол сваи недолить примерно 20 см от верхнего уровня сваи, а в оставшуюся часть засыпать сухую цементно-песчаную смесь. Это делается для того, чтобы вытянуть из ствола остатки влаги;
  • После приваривания оголовков, производится горизонтальная обвязка свай друг с другом. Чаще всего с этой целью используется брус или металлический профиль. Если сваи выступают над поверхностью земли более чем на 1 метр, то для придания жесткости всей конструкции, к стволу сваи производится наваривание под углом дополнительных профилей – укосин.

Возможные ошибки при монтаже свайно-винтового фундамента:

  • При монтаже свайно-винтового фундамента не допускается выставление единого уровня свай путём их выкручивания. Это приведёт к тому, что уплотненный грунт будет разрыхляться, и при монтаже дома свая просядет ровно на то расстояние, которое было разрыхлено из-за её выкручивания;
  • Также одной из самых распространённых ошибок является то, что сваю вкручивают в заранее вырытую яму. Глубина так называемого «приямка» не должна превышать 30 см.

расчет свайного поля на винтовых сваях

Посмотрите видео как производится ручной монтаж свайного фундамента.