Как производится проектирование свайных фундаментов

Порядок создания проекта

Последовательность инженерных расчетов в ходе планирования силовой конструкции:

1. Оценка гидрогеологического состояния участка, в том числе определение несущей способности почвы. На основе полученных данных выбирают тип сваи, удовлетворяющий заданным условиям, между винтовыми, забивными, буронабивными и комбинированными изделиями.

2. Сбор действующих нагрузок на фундамент (длительных, кратковременных, особых).
3. Определение глубины заложения фундамента с учетом уровня промерзания почвы.
4. Выбор оптимальной длины конструктивных элементов.
5. Вычисление несущей способности одной свай по отношению к расчетному сопротивлению почвы.
6. После предварительных расчетов проводят пробное испытание по технологии динамической нагрузки или методом статистического зондирования. Испытание проводится непосредственно на строительной площадке с пробным погружением сваи.
7. Определение потребности в сваях (расчет их количества). Сопоставляют фактическое давление на фундамент с грузоподъемностью одной опоры. После этого выбирают схему свайного поля, учитывая регламентированное значения шага по СП 24.13330.2011.
8. Определение степени использования несущей способности фундамента.
9. Расчет конечной осадки свайной конструкции.
10. Оформление проекта.

Особенности разработки плана для основания на железобетонных забивных сваях

При проектировании фундамента с использованием железобетонных силовых элементов в ходе расчета грузоподъемности одной сваи учитывают не только сопротивление почвы под опорной площадью основания, но и давление к вертикальным стенкам опоры со стороны грунта.

Формула для определения несущей способности ж/б опоры:

• Y_cr — коэффициент общих условий работы почвы;
• F_df – сопротивление слоев почвы под опорной площадью сваи;
• F_dr – сопротивление грунта к боковым стенками опоры.

1. R – расчетное сопротивление грунта на участке,
2. А – площадь опорной поверхности.

• U — периметр сечения опорного столба;
• F_i – сопротивление отельных слоев почвы к боковой поверхности сваи;
• H_i — толщина слоев почвы, которые взаимодействуют со стенкам опоры.

Требования санитарного контроля

Правилами СНиП контролируется необходимый этап срезки экологически чистого плодородного слоя перед разметкой свайного поля. В дальнейшем почва используется для рекультивации сельскохозяйственных земель и озеленения района.

Допускается не снимать плодородные слои, если:

• его высота менее 10 см;
• на заторфованных и заболоченных участках;
• почва с низким плодородием.

В соответствии с требованиями санитарного контроля на участках, где по данным экологических исследований имеются выделения из почвы газа радона, торина или метана, необходимо реализовать мероприятия:

• по снижению концентрации газов;
• для изоляции соприкосновения конструкций с грунтом.

Исходные данные

Согласно указанным ранее СНиП и «Инструкции по проектированию и устройству свайных фундаментов зданий и сооружений» (2011 г.), инженерные расчеты выполняют на основе таких данных:

1. Сведения о гидрогеологических условиях на застраиваемой территории: тип грунта, уровень промерзания, высота пластов, глубина пролегания подземных источников и т.д.
2. Информация о физико-механических свойствах почвы: плотность, влажность, удельный вес, пористость, модуль деформации, угол внутреннего трения, удельное сцепление.
3. Конструктивные и технические особенности возводимого сооружения: класс ответственности сооружения, количество этажей, расположение внутренних стен, материал, который будет использован в строительстве, размеры всех конструктивных элементов, включая перекрытия и пристройки.
4. Сведения о давлении, которое будет испытывать основание в процессе эксплуатации: вес людей, мебели, оборудования, снеговые, ветровые и сейсмические нагрузки.

Порядок проектирования свайных фундаментов

• Проводятся инженерные изыскания, направленные на определение геодезических и геологических условий строительной площадки. В процессе данных изысканий определяется пласт грунта, до уровня которого будут погружаться свайные опоры;
• Исходя из массогабаритных характеристик возводимого здания и гидрометеорологических условий конкретного региона определяются совокупные нагрузки, которые в процессе эксплуатации будет испытывать свайное основание;
• На основе нагрузок определяется типоразмер используемых для обустройства фундамента свай;
• Производится исследование расчетных несущих характеристик свай исходя из типа и характеристик грунта;
• Определяется оптимальных шаг между свайными опорами и проектируется схема свайного поля;
• Выполняется расчет конструкции ростверка и риски усадки фундамента;
• Определяется фактическая способность свайных опор посредством полевых испытаний (статических либо динамических);
• Исходя из полученных фактических данных в проект вносятся коррективы по изменению типоразмера свай, уменьшению либо увеличению их шага и количества.

Рис: Схема фундамента на железобетонных сваях

Важно: перед началом проектирования инженеры собирают информацию о фундаментах уже существующих сооружений, также во внимание берутся сведения по сейсмической активности в конкретном регионе и экологические требования к проведению строительных работ

Что учесть при составлении чертежа свайного фундамента?

Очень часто составление чертежей свайных фундаментов поручают профессионалам в строительных фирмах. Однако это достаточно дорого и такие затраты не всегда оправданны. Если вы хорошо разбирались в школе в геометрии и черчении, вам вполне под силу сделать чертеж для небольшого дома самостоятельно. Для этого необходимо выполнить следующие операции:

Для того чтобы чертеж можно было без проблем перенести на местность и правильно выполнить разметку, необходимо максимально точно соблюдать правила масштабирования. Если какую-то часть фундамента вы хотите вынести отдельно в виде укрупненного рисунка, ее масштаб следует указать отдельно. Стандартные пропорции для масштабирования чертежей основания строений – это 1:400, 1:300, 1:200 и 1:100. Очень хорошо сделать на чертеже координатную сетку: это гарантирует сохранение правильных расстояний между элементами фундамента. Такую же роль может сыграть и разметка по осям. Крайние и разбивочные оси рекомендуется нанести не только на общую схему, но и вынести их отдельно для начертания дополнительных элементов (опорных колонн и т.д.). Между этими видами осей обязательно должно быть указано точное расстояние.
Чертеж фундамента на сваях нельзя брать «с потолка»: для его составления понадобятся дополнительные расчеты. При их проведении учитывают множество факторов, основные среди которых тип почвы на земельном участке (ее плотность, глубина протекания подземных вод и т.п.), общий вес здания, которое планируется возвести, и степень постепенного возрастания нагрузки на основание в процессе использования. На основании полученных сведений проектировщик принимает решение о том, какие материалы для изготовления основания окажутся лучше всего (тип бетона, материалы для гидроизоляции, вид металлической арматуры для обвязки в зависимости от качества стали и т.д.)

Также необходимо определиться с геометрическими характеристиками опоры (диаметром свайных изделий и толщиной их стенок, заглубленностью основания, при монтаже свайного фундамента ленточного вида – формой и диаметром сечения, а также шириной опорных конструкций строения и т.д.).
Очень важно делать чертеж по расчетам, учитывающим определенный запас прочности, поскольку непредвиденные нагрузки на свайный фундамент угадать сложно.

Инженеры за расчетами.

На чертеже свайно-винтового основания обязательно наносятся сечения его конструкционных элементов, где указываются все геометрические размеры опор, размеры уступов и отмостки, а также место их расположения. Неплохо будет привести и такие параметры, как толщина теплоизоляционного или гидроизоляционного слоя.

К чертежу фундамента на сваях обязательно прилагают:

• таблицу предельно допустимых нагрузок;
• сведения о спецификации всех деталей, устанавливаемых ниже нулевого уровня (металлоконструкции, изделия из железобетона или бетона);
• план установки и развертку;
• примечания относительно конструктивных особенностей фундамента, монтажа гидро- и теплоизоляции и т.д.

Пример полного набора чертежей свайного фундамента, построенных в программе.

План свайно-винтового фундамента позволяет сделать точную разметку поля свай с тщательной привязкой к координатным осям. Положение каждого свайного изделия на плане определяется следующими принципами:

1. Сваи обязательно размещают по периметру строения, исключительно под его наружными стенами.
2. Под внутренними несущими стенами монтируют дополнительные опорные элементы, причем расстояние между ними во всех направлениях должно составлять более 3 м.

типы Размещения свай в фундаменте

В соответствии с формой ростверка и проектируемой нагрузки от конструктивных элементов здания, сваи в фундаменте могут располагаться следующим образом:

• В виде свайного куста – совокупности небольшого количества свай, расположенных компактно. Ростверк при этом может иметь соотношение сторон не более чем 1:5. Такая компоновка свай применяется под колонны, некоторые высокие конструкции (например, дымовые трубы), стойки и т.п.
• В виде свайной полосы – под вытянутые, протяженные фундаменты, например под длинные стены, набережные и т.п.
• В виде свайного поля – в отличие от свайного куста, свайное поле состоит из значительно большего количества свай, например, при строительстве зданий и сооружений на сплошном (в виде плиты) ростверке, под мостовыми опорами и прочие сплошные фундаменты.

Полезный для Вас материал:

1. Свайные работы, подробнее
2. Мелкозаглубленный фундамент

Расчёт количества свай

• Определяется совокупная нагрузка, которая будет действовать на фундамент в процессе эксплуатации;
• Определяется грузонесущая характеристика одной сваи;
• Совокупная нагрузка делится на несущую характеристику сваи, что дает требуемое количество опор.

Рис: Удельный вес элементов здания

• Для жилых сооружений – 150 кг/м2 перекрытия;
• Для промышленных сооружений – 200 кг/м2.

Важно: если проектируется свайное поле двухэтажное здание, эксплуатационная нагрузка определяется с учетом обеих этажей. Рис: Карта снеговых нагрузок в разных регионах России

ОН = (Мз + Эн + Сн)*1.2

• Мз – масса здания;
• Эн – эксплуатационная нагрузка;
• Сн – снеговая нагрузка;
• 1.2 – коэффициент надежности.

Несущая способность железобетонных свайформулеFd = Yc*(Ycr*R*A + U∑Ycri*Fi*Li)

• Yc – совокупный коэффициент работы свайной опоры в почве;
• Ycr – коэффициент работы грунта под острием свайного столба;
• R – нормативное сопротивление почвы под острием сваи;
• А – поперечное сечение свайной опоры;
• U – периметр площади сваи;
• Ycri – коэффициент работы почвы по боковым поверхностям опоры;
• Fi – нормативное сопротивление почвы по боковым поверхностям свайного столба;
• Li – длина боковой поверхности ствола сваи.

Важно: по завершению расчета величина совокупных нагрузок на свайное поле разделяется на грузонесущую способность одной сваи, что дает требуемое количество опор в фундаменте.

Минимальное и максимальное значение

Наименьшее значение шага зависит от толщины почвы, которая уплотняется лопастями вокруг сваи в процессе ее вкручивания.

Исключение составляют такие случаи:

1. Технология монтажа винтовых свай предполагает монтаж опорных элементов под углом. Тогда минимальный шаг будет равен 1,5Ø.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

2. На участках с большим уклоном расстояние принимается минимально возможным.
3. При строительстве на достаточно плотных и стабильных грунтах промежуток между опорами может быть равен восьми диаметрам. Этот же диапазон подходит для строительства легких построек, которые будут эксплуатироваться по минимуму.
4. На площадках с высоким содержанием песка оптимальным считается шаг, равный четырем диаметрам. Расстояние уменьшают, если грунт чрезмерно уплотнен.

Внешние нагрузки, которые должны также учитываться

Главными моментами, которые требуется в непременном порядке учитывать, так это такие параметры, как внешние нагрузки. Ими могут быть:

• какое предполагается количество этажей;
• как будут располагаться внутренние стены;
• используемые материалы для возведения стен, крыши и перекрытий.

Кроме этого, требуется обозначить, что нагрузки могут быть постоянные, временные и специального типа. Каждый из обозначенных видов нагрузок имеют свои особенности:

1. Постоянные. К постоянным относится непосредственно сам вес возводимого сооружения, а также присущий массив имеющейся почвы.
2. Временные зачастую возникают из-за выпадения снега или возникновения сильных порывов ветра.
3. Специального типа. Что касается нагрузок специального типа, то они могут проявляться в виде взрывной волны или сейсмологических колебаний грунта.

Кроме этого, также необходимо учитывать, что могут быть и периодичные нагрузки. Например, установка мебели, количество проживающих жильцов.

Проектирование свайного поля

геодезического исследования грунтов

• Сила сопротивления (грузонесущая способность) грунта;
• Плотность почвы;
• Насыщенность влагой;
• Глубина промерзания;
• Напластование разных видов почвы в пределах строительного участка.

Рис: Геодезические изыскания при проектировании свайного фундамента

Важно: необходимость в геодезии участка обуславливается тем, что фактическую несущую способность конкретной сваи невозможно рассчитать исключительно по материалу ее изготовления, поскольку сила сопротивления почвы, в большинстве случаев, будет меньшей, час грузонесущая характеристика сваи. Поэтому, свойства свай всегда рассчитываются на основании характеристик почвы, в которую они будут погружаться

Для чего нужен фундамент

Главная задача фундаментной основы для любого сооружения, это его укрепление и прочность. Дело в том, что участки для строительства не всегда имеют геологическую устойчивость, поэтому требуется делать основу, которая позволит удерживать все сооружение не давая ему разрушиться. Основываясь такими критериями в строительстве применяются свайные фундаменты, которые гарантируют надежность, а именно устойчивость сооружения независимо от геологической нестабильности грунта.

Как определяется необходимость применения свайного фундамента

Изначально нужно отметить, что свайный фундамент требуется на участках, которые имеют неустойчивую форму, к примеру, песчаный, глинистый грунт или галечную основу. Но следует сказать, что применение свайного фундамента должно в непременном порядке базироваться исключительно на основе таких аспектов

• инженерно-геологических и гидрогеологических исследований;
• изучения климатических условий местности, где будет производиться строительство;
• особенности проектируемого здания или сооружения;
• местного опытного строительства.

Также главным параметром считается и такой показатель, как наличие грунтовых вод. Ведь сваи, используемые для фундамента изготавливаются из металла, а соответственно наличие влажной среды может привести к их коррозии. Данное положение регламентировано требованиями СНиП II-28-73 «Защита строительных конструкций от коррозии». Также в учет должны приниматься и другие особенности участка, где планируется строительство. К примеру, имеются регионы, где грунт находится постоянно в мерзлом состоянии, поэтому целесообразным будет использование свайного фундамента, но необходимо в данной ситуации придерживаться требований СНиП II-18-76 «Основания и фундаменты зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах». То есть требуется непременно изучить руководство по проектированию свайных фундаментов.

Составление проекта свайного фундамента

После того, как были произведены все необходимые исследования, обозначено проектирование и устройство свайных фундаментов, то следующим этапом должно быть составление проекта. Он основывается на таких исходных данных:

• отчетность о произведенных инженерно-геологических исследованиях;
• генеральный план в масштабе 1:2000 или 1:5000;
• физико-механические характеристики исследуемого грунта;
• гидрогеологические условия площадки для строительства;
• лабораторные данные относительно химического состава грунтовых вод;
• сведения об сейсмологических проявлениях;
• результаты, полученные на основе пробного забивания свай;
• проект планировки строительной площадки;

• наличие подвального помещения или цокольного основания;
• данные о предполагаемых нагрузках на фундамент;
• расположение водопроводной системы, канализации, а также электрических кабелей;
• характеристики фундамента, где будет устанавливаться оборудование или возможные углубления.

На основе обрабатываемых данных, если строительство сооружения начинается, и какие-то параметры требуют корректировки, то их непременно нужно внести своевременно. Таким образом можно избежать в дальнейшем дефектов, которые могут возникнуть из-за недобросовестно выполненных работ. Также следует отметить, что анализ обозначенных данных позволит определить, какой должна быть укладка свайного фундамента. Ведь существует такие варианты установки свай:

1. Сплошное свайное поле – применяется в том случае, когда возводимое сооружение будет оказывать на грунт большую нагрузку.
2. Свайная лента – используется для поддержки несущих стен.
3. Свайный куст – обозначенная разновидность свайного фундамента допускается применять, когда здание или сооружение будет тяжеловесом. В данном случае предусматривается использование 3-х свай в одном основании.
4. Одиночные сваи – предназначаются для установки, как основа для поддержки одиночных опор.

Разновидности свай

В зависимости от геологических исследований грунта для строительства фундамента могут использоваться разные виды свай. Они бывают:

• железобетонные;
• деревянные;
• сваи в железобетонной оболочке;
• железобетонные буроспускные;
• винтовые сваи со стальным или железобетонным стволом.

Также следует отметить, что на сегодня имеются и другие виды свай, например, булавовидные, пирамидальные и ромбовидные. Но так как они считаются новшеством, то их применение еще не широко распространено. Кроме этого, следует отметить, что бывают сваи-стойки и висячие.

1. Сваи-стойки. К ним относятся сваи, опирающиеся непосредственно на присутствующие скальные породы грунта или малосжимаемые. В данном случае нагрузка, осуществляемая на боковую поверхность сваи и ее концовку не имеет большого значение, поэтому и не учитывается.
2. Висячие (сваи трения). Обозначенный вид причисляется к сваям, применяемых на сжимаемых грунтах, при этом осуществляется передача нагрузки не только на боковые поверхности свай, но и на их нижний конец.

В качестве примечания необходимо отметить, что к малосжимаемым грунтам причисляются крупнообломочные почвы, в которых присущий песчаный заполнитель средней и плотной плотности. Также к обозначенному типу грунта относится и глина, имеющая крепкую консистенцию в водонасыщенном состоянии с наличием модуля деформации в значение Е ≥ 50 Мпа.

Оптимальное размещение столбов

Рациональное расстояние между опорными элементами выбирается на этапе проектирования сооружения, когда есть чертеж постройки, а также известны геологические особенности участка.

Как правило, при строительстве тяжеловесных сооружений с использованием винтовых свай сокращают расстояние между ними до тех пор, пока решение остается экономически целесообразным.

На практике шага в размере 1,5 м будет достаточно, чтобы фундамент равномерно распределял максимально возможные нагрузки на грунт, если была реализована технология обвязки опор деревянным, металлическим или бетонным ростверком.

Увеличить расстояние между силовыми элементами можно за счет выбор свай с большим диаметром. В этом случае можно повысить несущую способностью основания для тяжелых сооружений.

Вся самая важная и полезная информация о свайно-винтовом фундаменте представлена в данном разделе.

Подбор типа ЖБ свай

квадратного сечения 30*30 см

• Малоэтажных и многоэтажных зданий;
• Промышленных помещений – ангаров, хранилищ, складов;
• Усиления уже существующих фундаментов на сваях.

Рис: Железобетонные сваи сечением 30*30 см

Важно: при необходимости строительства тяжелых зданий, где от свай требуется максимальная грузонесущая способность, могут применяться столбы сечением 35*35 и 40*40 см. Для возведения легкий сооружений из дерева и пенобетонных блоков – сваи 25*25 см.
Сваи квадратного сечения

• Пучинистую почву;
• Почву, склонную к горизонтальным сдвигам;
• Низкоплотный и влагонасыщенный грунт – илистый, заболоченный, торфяники.

Рис: Составные железобетонные сваи

составные конструкции

Особенности проектирования фундамента на ЖБ сваях

несущую способность грунта
РисСхема расчетных сопротивлений разных видов грунтов

Важно: на основании совокупных нагрузок на фундамент, несущих характеристик почвы и несущей способности железобетонной опоры по материалу (данный показатель отличается в зависимости от размером и типа армирования свай) определяется расчетное количество свай в фундаменте.

РисСхема несущей способности железобетонных свай в разных грунтах

Важно: если расчеты показывают, что нагрузка превышает допустимое значение сопротивления почвы, выполняется корректировка исходных данных –  увеличивается опорная площадь основания посредством использования свай большего сечения либо увеличения их общего количества в фундаменте.
план свайного поля
Рис: План расположения железобетонных опор в свайном фундаменте

Выбор свайных конструкций

С особой тщательностью стоит подходить к проекту столбчатого основания в условиях, когда на территории строительства наблюдается высокое стояние грунтовых вод

Руководство по проектированию свайных фундаментов гласит, что свайное основание может проектироваться и возводиться на грунте, который был предварительно уплотнён с помощью различных методик. Вся конструкция может выполняться в виде свайного поля.

Также нормами СП оговаривается, что свайные конструкции могут использоваться вместо ленточного основания. Такая ситуация может сложиться в случае, если отметка, на которой по расчёту должна находиться подошва ленточного фундамента, будет превышать 170 см.

С особой тщательностью стоит подходить к выполнению проекта столбчатого основания в условиях, когда территория строительства находится на  слабых грунтах или наблюдается высокое стояние грунтовых вод.

Самым подходящим основанием для возведения свайного фундамента является мало сжимаемый тип почв. Идеальными породами для строительства свайного основания являются следующие породы:

• скальный грунт;
• галечник;
• плотный песок;
• крупнообломочные породы.

Согласно руководству для формирования свайного поля может использоваться один из следующих видов свай:

• забивные;
• буронабивные;
• винтовые.

Забивные сваи

Забивные свайные конструкции изготавливаются из железобетона в заводских условиях

Забивные свайные конструкции изготавливаются из железобетона в заводских условиях. Это четырёхгранные конструкции с заострённым концом. Для забивания изделия в землю используется специальная механизированная техника (вибропогружатели или молоты). Иногда забивные сваи изготавливаются на участке. Для этого в землю забивается свая-оболочка с пустотой внутри. После этого пространство внутри сваи бетонируется.

Винтовые сваи

Большой популярностью в индивидуальном строительстве пользуются винтовые сваи, поскольку они могут быть закручены в землю без использования специальной техники. Конструкция выполнена из стальной трубы, на конце которой приварена винтовая нарезка.

Буронабивные сваи

Для установки такой свайной конструкции необходимо пробурить скважину

Для установки такой свайной конструкции необходимо пробурить скважину. После этого в нижней части проходки делается полость чуть шире, чем сама скважина. Она нужна для формирования опорной подошвы под стойкой. Подошва бетонируется или засыпается песком с последующей трамбовкой.

Затем в скважину устанавливается несъёмная опалубка. Обычно для этих целей используют стальные, пластиковые или асбестовые канализационные трубы. Внутрь труб устанавливается арматурный каркас и заливается бетонным раствором с высокой марочной прочностью.

Обычно ещё на этапе проектирования такие сваи закладываются по углам сооружения, в месте пересечения стен, под колоннами, стойками и тяжелыми конструкциями (печью или камином). Под несущей стеной такие сваи располагаются с шагом 2,5 м.

Внешние нагрузки на свайно-винтовой фундамент

Очень важно точно определить максимальную нагрузку, приходящуюся на фундамент. Она зависит от:

• класса ответственности строения;
• этажности дома;
• размещения внутренних стен;
• стройматериалов, которые используются для возведения стен, перекрытий и крыши.

Исходя из этого рассчитывают вес строящегося дома.

Нагрузки, которые действуют на основание, делятся на постоянные и временные. Постоянные – это масса постройки и давление массива почвы. Периодические бывают:

• кратковременными – нагрузки от снега и ветра;
• длительными – вес обстановки дома и его жителей;
• специального типа – сейсмонагрузки и потенциальное влияние на свайное основание взрывной волны.

Необычное здание на свайном фундаменте с неравномерным распределением нагрузки.

Алгоритм проектных работ

Используя СНиП 2.02.3.87, проектирование свайно-винтового фундамента выполняют следующим образом:

Анализируют и оценивают информацию геологического плана, собранную на стройплощадке. На основании ее определяется глубина погружения свайных изделий и несущие свойства почвенных слоев – максимальная нагрузка извне, которую выдерживает участок почвы заданной площади. На это свойство влияет плотность почвенных слоев и их насыщенность влагой

Очень важно разделять несущие характеристики грунта и несущие характеристики основания: они могут существенно различаться, что требует сопоставления этих величин.

Определяют вид и размеры свай, используемых для возведения основания.

Рассчитывают несущие свойства свай любого типа в заданных природных условиях. После проведения теоретических расчетов, где учитывают несущие возможности почвы и все типы постоянных и краткосрочных нагрузок на фундамент, все результаты проверяют на практике, используя методы статического зондирования или динамической нагрузки.

Рассчитывают необходимое количество свай

Оно зависит от массы строения и несущих особенностей почвы. Сваи обязательно устанавливают в углах сооружения, в местах схождения всех внутренних стеновых стыков и равномерно распределяют по периметру внешних стен дома через каждые пару метров.

Сопоставляют практическое давление на одну сваю со стандартными показателями.

Делают чертеж свайного поля для конкретного строения.

После оценки местности и прочих условий создается чертеж будущего здания.

Начальный этап проектирования свайных фундаментов

Перед тем как обращаться в архитектурную фирму или при достаточных инженерных знаниях пытаться спроектировать свайное основание самостоятельно, следует оценить особенности участка для строительства, продумать план строения и подобрать необходимые материалы. На сегодняшний день вы сможете выбирать из забивных, железобетонных, набивных, винтовых, буровых, висячих свай или свай-стоек.

Обсуждение плана постройки.

В зависимости от веса строения, его дизайна и числа свай владелец дома сможет установить:

• одиночные сваи;
• «кусты» из свайных изделий;
• поле из свайных изделий;
• ленточный фундамент на сваях.

Особенности чертежей ленточного свайного фундамента

Если вы собираетесь делать свайный фундамент по ленточному типу, обязательно отметьте на плане:

• места, где будут проходить коммуникации, с указанием диаметра отверстий, необходимых для их монтажа, и их нижней границы;
• вид и диаметр сечения свай;
• тип и устройство подбетонка;
• глубину установки частей основания на каждом отрезке.

Фрагмент чертежа ленточного свайного фундамента.

Обязательно следует указать на плане уровни. За нулевой уровень принимается уровень пола первого этажа строения. Кроме него, на плане также отмечают уровень обреза, нижней границы фундамента и поверхности почвы. Чтобы быстро определить место сечения для опор строения ленточного вида, на общий план наносят отметку секущей плоскости – прерывистую черту со стрелками, которые указывают направление.

Разметка свайного поля

• Переноса на площадку базисных линий свайного поля – внешних и внутренних контуров фундамента;
• Разметку мест забивки каждого элемента свайного поля согласно проектной схеме;
• Определение нулевого уровня свайного поля (высоты для выравнивания опор после забивки)

Рис: Разметка свайного поля

Важно: разметка свайного поля подтверждается документально, в процессе выполнения работ составляется  “Акт разбивки осей свайного поля”, к которому прилагается исполнительный чертеж, в нем указывается основная информация – расстояние между сваями, положение базисных линий, высотные отметки

Исходные данные

Перед началом проектирования, после проведения инженерно-геологических изысканий вы должны собрать следующие материалы

Перед началом проектирования, после проведения инженерно-геологических изысканий вы должны собрать следующие материалы, которые будут использованы в качестве исходных данных:

1. Генеральный план участка строительства с прилегающими территориями и строениями на них. Обычно такой план выполняется в масштабе 1:500 или 1:2000 (всё зависит от габаритов участка и размеров объекта). На план наносятся контуры будущего строения. Также на генеральном плане обозначаются места,  где бурились шурфы для взятия проб и выполнения исследований. Также указываются все расстояния от проектируемого строения до окружающей застройки.
2. Данные о составе и уровне грунтовых вод на территории строительства, а также информация о составе грунтов на разных горизонтах.
3. На плане должно быть точно определено место расположения всех существующих и проектируемых строений, а также даны привязки каждого из них к границам участка.
4. Если в проекте предусмотрены подвальные или цокольные помещения, то их конструкция должна оговариваться заранее.
5. Сборные данные обо всех нагрузках, которые будут воздействовать на основание (вес строения, снеговые и ветровые нагрузки, вес инженерного оборудования и т.д.).
6. Если через фундамент будут проходить какие-то инженерные коммуникации, то их место, диаметр и глубина заложения должны быть точно оговорены.

Что нужно учесть при конструировании?

Согласно правилам, свайные фундаменты должны проектировать на основе:

• результатов инженерно-геологических изысканий;

• сведений о сейсмичности района;
• действующих нагрузках на основание;
• конструктивных и технологических особенностей сооружения;
• экологических требований;
• технико-экономических соображений;
• уровня ответственности сооружения (по ГОСТ 27751).

Инженерно-геологические исследования участка должны проводить только лицензированные компании. При этом должно учитываться возможное влияние постройки на расположенные рядом дома и сооружения.

Все применяемые при строительстве материалы и оборудование должны соответствовать требованиям проекта, техническим условиям и действующим стандартам.Расчеты ведут по двум предельным состояниям:

• по несущей способности – анализ факторов, которые приводят к потерям устойчивости, формы, положения и другим состояниям, в результате чего фундамент становится полностью непригодным к эксплуатации;
• по деформациям – анализ условий, которые затрудняют нормальную эксплуатацию объекта и снижают его долговечность (осадки, подъемы, прогибы, трещины, колебания и т.д.).

Возведение свайного поля

• Перемещение на объект строительной техники;
• Доставку свай, их разгрузку и распределение по расходным складам;
• Вертикальную разработку участка (рытье котлована, если он предусмотрен проектом).

Рис: Процесс забивки свай

• Копр размещается на месте забивки, свая фиксируется лебедкой и подтягивается к точке погружения;
• Вспомогательный персонал производит строповку сваи, конструкция поднимается и размещается в вертикальном положении на месте забивки;
• Свая закрепляется на копровой мачте установки и стыкуется с сваебойным молотом, производится проверка ее вертикальности (при наклонной забивке – угла наклона);
• Сваебойный молот копра наносит по погружаемой конструкции удары до тех пор, пока не наступит проектный отказ сваи.

Рис: Обустройство свайного поля

копровая установка

Особенности проектирования

Проект свайного фундамента можно разрабатывать только после проведения гидрогеологических и инженерно-геологических изысканий

Проект свайного фундамента можно разрабатывать только после проведения гидрогеологических и инженерно-геологических изысканий. В итоге у вас будут все необходимые данные о типе породы, её характеристиках, глубине заложения грунтовых вод и отметке промерзания грунта в регионе строительства.

Для проведения таких изысканий в индивидуальном строительстве стоит придерживаться следующих правил:

1. Необходимо выкопать или пробурить исследовательский шурф глубиной не меньше 2,5 м.
2. Исследования лучше проводить в весенний период, когда высота стояния подземных вод максимальная. Так вы не столкнётесь с критическим повышением уровня грунтовых вод в ходе строительства основания и эксплуатации постройки.
3. Желательно при бурении взять раздельные пробы породы, чтобы иметь полное представление о составе грунтов на разных горизонтах и глубине их заложения.

В ходе разработки проекта определяются следующие основные моменты:

• общее количество свай;
• разновидность свайных конструкций;
• определяются главные параметры (сечение, длина);
• вычисляется несущая способность каждой сваи и всего свайного поля.

Нюансы проектирования деревянных свай

Если при проектировании свайного основания будут использоваться деревянные сваи, то на данном этапе необходимо предусмотреть мероприятия по защите конструкций от горения и гниения

Если при проектировании свайного основания будут использоваться деревянные сваи, то на данном этапе необходимо предусмотреть мероприятия по защите конструкций от горения и гниения. Обычно для этого используются специальные антисептические составы, а также средства для защиты древесины от повреждения насекомыми.

При разработке свайного поля, состоящего из деревянных свай, глубина закладки элементов должна быть минимум на 0,5 м ниже минимального зафиксированного УГВ на участке строительства.

Программы для создания чертежей свайного фундамента

Облегчить жизнь владельцу дома помогут следующие программы проектирования свайного фундамента:

• nanoCAD Конструкции, в которую входит модуль для проектирования фундаментов. Она обладает функцией расчета свайного поля исходя из несущей способности свайных изделий и позволяет выполнить расчет основания с учетом всех деформаций.
• StatPile, «Расчет оснований фундаментов 7.6.0» – достаточно простые программы, которые позволяют произвести расчет фундамента по деформации, несущей способности или двум параметрам сразу.
• «ФОК Комплекс», позволяющий рассчитать и создать чертеж свайного поля, состоящего как из традиционных рядов свай, так и из свай, расставленных в шахматном порядке.