Проектирование фундаментов свайного типа для жилых домов

Свайные фундаменты иногда не так просто возвести, встречаются сложные ситуации, сопряженные с местностью. Это достаточно сложная конструкция, она состоит не только непосредственно из свай, но и несущих элементов, на которые передается нагрузка от будущего здания. Поэтому проект свайного фундамента обычно состоит из сложных расчетов, вплоть до выбора типа сваи, ее длины, материала выполнения и даже типа ростверка.

Подготовительный этап перед монтажом основания

Перед началом монтажа основания требуются подготовительные работы:

1. Рассчитать максимальную нагрузку на грунт от здания с учетом климатических условий.
2. Провести анализ состава, состояния и структуры почвы, а также максимальной глубины залегания прочных пород и грунтовых вод.
3. Решить финансовый вопрос, особенно при возведении жилых домов малой этажности из кирпича или дерева.

Как только будет готов подготовительный этап, можно начинать проектирование свайных фундаментов. Первый и главный этап – это выбор типа свай.

Виды свай

Устройство свайного фундамента подразумевает установку на расчетной дистанции необходимого количества вертикальных конструкций, на которые передается нагрузка от здания. Выбор типа свай напрямую зависит не только от массы здания, но и типа грунта, например, будет идеальным ситуация, когда на территории, где преобладают мягкие рыхлые почвы, а под ними располагается скальная прочная порода.

А самое главное – сваи практически не подвержены воздействию грунтовых вод, поэтому свайные основания можно использовать на территориях с высоким залеганием грунтовых горизонтов.

Типы свай:

• бетонные и железобетонные конструкции пустотелые и сплошные, квадратной, круглой и прямоугольной формы;
• набивные сваи с большой подошвой для усиления конструкции;
• камуфлетные сваи (специфические конструкции, где подошва специально разрывается для увеличения подошвы);
• сваи с шарнирно-раскрывающимися упорами;
• классическая металлическая или бетонная винтовая свая;
• сваи в лидерной вставке.

Проектирование и устройство свайных фундаментов нужно начинать с расчета допустимой массы здания на единицу площади грунта. Если нагрузка будет слишком высокой, тогда нужно или подбирать конструкции с широкой подошвой, либо проектировать большое количество опор. Устройство может быть колонного типа (где массивные единичные конструкции способны выдерживать огромные нагрузки и устанавливаются в специальных стаканах), а также классического поля.

Когда стоит проектировать свайные фундаменты:

1. Если на строительной площадке есть естественный большой уклон и установить ленточное или монолитное основание финансово не целесообразно.
2. Если технически нет возможности использовать другие типы оснований.
3. Когда обнаружены на площадке водонасыщенные грунты, почва, склонная к сезонному пучению, рыхлые болотистые почвы и ряд других мягких пород.
4. Если глубина промерзания почвы расположена слишком близко к поверхности (зона вечной мерзлоты, Крайний Север, лесные массивы).

Состав типичного проекта

Любое проектирование и устройство свайных фундаментов предусматривает длительные подготовительные работы. В результате раздел проекта будет иметь следующие данные:

• эскизный проект будущего дома с размерами и характеристиками материалов;
• подробная карта грунтов с нанесенными отметками мест оптимальной установки опор;
• наличие или отсутствие ростверка, его тип, размеры и конструктивные особенности;
• расчет максимально допустимой нагрузки на грунт;
• выбор и техническое решение по типу опор;
• Максимально допустимая глубина бурения;
• возможность и целесообразность установки дополнительных бетонных подушек для увеличения площади подошвы опор;
• укрепление, бетонирование опор;
• способ армирования, обвязка свай;
• утепление и гидроизоляция.

Фактически, в результате получается подробный проект свайного основания, настолько подробно описанный и рассчитанный, что даже строитель с малой квалификацией без особого труда сможет в нем разобраться. Так же стоит отметить, что монтаж нужно делать строго по проекту, так как просчеты и ошибки приведут к деформации и возможной поломке свай.

Самостоятельная проверка правильности выполнения проекта

В расчете допустимой нагрузки на грунт всегда присутствует такой фактор, как несущая способность винтовых свай, и она зависит от типа грунта. Например, свая СВС 108/2500 выдерживает до 17 тс. Поэтому, все основания в зависимости от действующих нагрузок, проектом разделены на группы:

1. Одиночные сваи – для небольших компактных зданий, устанавливаются в углах перекрещения несущих стен.
2. Свайные ленты устанавливаются с некоторым расчетным интервалом под несущими стенами, с целью передачи на грунт распределенных по длине нагрузок. Таких рядов может быть несколько, все опоры связываются между собой ростверками или внутренним армированием.
3. Кусты – это конструкции прямоугольной, квадратной или круглой формы, устанавливаются под колоннами, армируются как единое целое. Используются для передачи нагрузок от больших массивных промышленных зданий малой этажности.
4. Свайное поле используется при строительстве тяжелых сооружений, сваи расположены равномерно под основанием здания, объединенные единым ростверком и выровненные по горизонтали.

В некоторых проектах может быть предусмотрен раздел описания типа ростверка, его конструкции и способа армирования.

Число свай и их размеры, а также материал изделий, определяются из расчета максимального сопротивления материала свай, а также несущей способности почвы. Такие требования подробно описаны в СП 50-102-2003, там также есть данные о структуре металла и проверке его на прочность.

Также в проекте предусматривается расчет на сопряжение – это совместное воздействие отдельно стоящей опоры на другую за счет равномерной передачи нагрузок через ростверк. Расчет довольно сложный, предусматривает использование сопротивления металла армирования, материала опор и горизонтальную подвижность ростверка.

Выбор конструкции и размеров свай всегда осуществляется с учетом значений и направлений воздействия нагрузок на фундаменты, в том числе и технологических, а также технологии строительства зданий. Таким образом, разработать подробный проект свайного основания способен только профессионал, зато в результате получится качественная строительная документация с подробным описанием каждого этапа строительных работ.