Свайное поле – описание, расчет, строительство своими руками

Диаметр и длина свай как основные характеристики

Винтовые сваи по своему диаметру подразделяются на несколько видов, которые используются в строительстве для различного предназначения:

57 мм (используются для легких заборов);
76 мм (применяются для монтажа деревянных заборов, а также заборов из профлиста, для установки фундаментов под бытовки, туалеты, хозяйственные блоки);
89 мм (необходимы для монтажа тяжелых заборов, фундаментов под каркасные дома, различных пристроек к дому, таких как веранда, терраса, лестница);
108 мм (используются для установки фундаментов под каркасные многоэтажные дома, для пристроек из бревен, брусьев, легких камней);
133 мм (используются для установки фундаментов под каркасные многоэтажные дома, для домов из бревен, для беседок, монтажа пирсов и причалов).

Определение длины свай

Одним из важных факторов при расчете фундамента является точное определение длины винтовых свай, благодаря чему в последующем дом не просядет под собственным весом. Выбор длины свай зависит от плотности грунта, а также перепадов высоты на участках строительства.

Для определения качества грунта необходимо выкопать лопатой на участке лунку глубиной 0,5 м. в самом низком месте земельного участка. Если под слоем почвы Вы обнаружили песок или глину, данный грунт считается благоприятным для монтажа винтовых свай. Для возведения фундамента можно использовать сваи в 2,5 м.

В случае, когда под почвой Вы нашли торф, воду или плывун, Вам понадобится соответствующий инструмент, так называемый садовый бур. Данный инструмент необходимо вставлять в готовые лунки и вкручивать пока на шнеке инструмента Вы не обнаружите плотные комки песка, глины. Бур во время вкручивания нужно время от времени вытаскивать и стряхивать с его шнека грунт. Благодаря процедуре вкручивания бура Вы сможете рассчитать глубину плотных слоев грунта.

Хотите установить винтовой фундамент своими руками?

Перепад высоты на земельном участке – следующий критерий выбора длины свай. К примеру, длина дома составляет 6 метров, а перепад высоты – 1 метр. В таком случае, для установки фундамента для верхнего ряда свай понадобятся сваи длиной 2,5 м, для среднего ряда – 3 м, а для нижнего ряда – 3,5 м. Советуем при перепадах высоты более полуметра брать в расчет винтовые сваи с запасом в 0,5 м. Достаточно часто случается, что при установке свай с перепадами высоты, на нижних сваях не достает около 30 сантиметров.

Для точного определения длины свай рекомендуем обращаться за помощью специалистов , которые в кратчайший срок приедут и произведут точные замеры с пробным бурением за доступную цену.

Преимущества винтовых свай

Сталь марки СТЗ
Любой грунт и рельеф
Монтаж — завтра
Гарантия 10 лет
Низкая цена
Установка даже зимой

Иногда сложно разобраться какие конкретно сваи вам подойдут. Позвоните нам — мы поможем.

Свайное поле и его устройство

Определение свайному полю дано в строительном словаре:

«ПОЛЕ СВАЙНОЕ – прямоугольный участок территории или акватории, на котором произведена забивка свай по заданной сетке»

Исходя из определения, и в зависимости от размеров строящегося здания, сваи в свайном поле могут располагаться:

рядами
в шахматном порядке

При этом, в случае, когда речь идет о забивке небольшого количества свай, как правило, их размещают рядами (в два ряда). Более обширная подошва для ростверка требует шахматного размещения свай.

Сваи забиваются таким образом, чтобы расстояние от крайних осевых линий свай до наружной кромки проектируемого ростверка составляло величину диаметра сваи.

Расчет необходимого количества свай

Монтаж свай

Определение числа опор, размещающихся в свайном поле, проводится в несколько стадий:

Вычисление суммарного нагружения, приходящегося на основание во время его эксплуатации;
Определение несущей способности каждой сваи;
Деление суммарной нагрузки на величину несущей способности опоры, в результате чего определяется требующееся количество свай.

По окончании расчетов составляется исполнительная схема, на которой отражается расстановка опор по периметру и внутренним стенам дома. Для выполнения расчета суммарной нагрузки следует определить общую массу здания с учетом удельной массы используемых стройматериалов, а также площади конструктивных элементов дома.

Затем производится расчет эксплуатационной нагрузки на здание, по ГОСТ 20107-85 она равна:

Для промышленных зданий 200 кг/м2 перекрытия;
Для жилых домов – 150 кг/м2.

На следующем этапе выполняются расчеты снеговой нагрузки в зимний период времени; значение ее рассчитывается в зависимости от региона строительства. Для этого площадь крыши умножается на нормативный вес слоя снега, приходящегося на 1 м2.

Полученные нагрузки суммируются и умножаются на 1,2 (коэффициент надежности). На следующей стадии осуществляется расчет несущей способности опор на основании данных об основных характеристиках грунта. После выполнения расчетов суммарное значение нагрузок делится на несущую способность сваи, в результате чего получается требующееся количество опор, которое и отражается на исполнительной схеме, чертежах и плане дома.

Подбор типа свай

Сваи квадратного сечения

Наиболее часто применяющимся типом опор при устройстве свайного фундамента жилых домов являются цельные конструкции с сечением 300х300 мм. Также такие сваи применяются при строительстве:

Мало- и многоэтажных сооружений;
Зданий промышленного назначения;
Устройства усиления ранее возведенных свайных оснований.

При возведении зданий утяжеленной конструкции, в которых от опор требуется максимальная несущая способность, могут применяться сваи сечением 350х350 мм и 400х400 мм. При устройстве фундамента для легких домов из пенобетона и деревянных материалов допускается использование опор 250 х 250 мм.

Сваи квадратного сечения широко используются при возведении зданий на всех видах грунта, в частности:

На пучинистых грунтах;
Грунтах, на которых возможны горизонтальные сдвижки;
Влагонасыщенных и обладающих низкой плотностью почвах – торфяниках, илистых и заболоченных участках.

Если на стройплощадке имеется пласт проблемной почвы значительной толщины (превышающей 10 см), а длины сплошных опор недостаточно, то могут использоваться составные конструкции. Суммарная длина их в некоторых сложных случаях может достигать 28 м за счет стыкования отдельных элементов при погружении в грунт.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Свайные фундаменты принципиально отличаются от ленточных и плитных тем, что каждая свая передает на грунт сосредоточенную нагрузку в отдельной точке. А свайно-винтовой фундамент в свою очередь отличается от свайно-забивного из железобетонных свай тем, что:

Сваи – металлические трубы, гораздо хуже железобетона сопротивляющиеся изгибу.
Металлические сваи в грунте подвержены коррозии.
Заворачивание винтовых свай, в отличие от вбивания забивных, не уплотняет, а разрыхляет грунт.

Вследствие указанных факторов качество свайно-винтового фундамента очень сильно зависит от свойств подстилающего грунта. Идеальная «подушка» под винтовой фундамент – мощный сухой суглинок или слегка увлажненный аллювий, песок с включениями мелкой гальки. В последнем случае винт сваи при вкручивании толкает перед собой все более расширяющийся и уплотняющийся конус грунта. Из него при этом выжимается вода, а мелкие частички глины, всегда присутствующие в аллювии, цементируют его. В конце концов конус грунта приобретает прочность бетона, а конусы отдельных свай в глубине смыкаются. Свая заклинивается намертво, так, что ее легче свернуть в штопор, чем дальше завернуть или вывернуть; прочнейший фундамент теперь готов фактически без нулевого цикла.

Беседка с купальней на винтовых сваях

В плодородных многослойных грунтах большей части РФ свая фундамента работает по-иному. Как – разберем ниже, а пока укажем плюсы и минусы винтовых свай в России, за исключением горных районов и зоны вечной мерзлоты:

Не требуется планировка площадки и оборудование подъездных путей к ней – плюс.
Строительство не привязано к сезону, погодным/природным условиям и географическому положению объекта; сваи можно заворачивать и в болото, и в вечную мерзлоту – плюс.
Трудозатраты на устройство свайно-винтового фундамента на порядок и более меньше, чем любого другого; его можно собрать за 1-3 рабочих смены – плюс.
Не нужно ждать усадки фундамента, строительство можно начинать сразу после его монтажа – плюс.
Пристройки к основному зданию можно делать, не опасаясь усадки их фундаментов относительно старого – плюс.
Строительство возможно в зоне развитых подземных коммуникаций – плюс.
С применением промышленных методов сборки и в сочетании с железобетонным ленточным свайно-винтовой фундамент позволяет вести строительство на самых слабых грунтах, вплоть до плывунов – плюс.
Те же промышленные технологии строительства позволяют извлекать сваи из грунта для повторного использования – плюс.
Ограниченный срок службы: в увлажненных грунтах с химической реакцией, отличной от нейтральной, металлические сваи служат 50-60 лет; бурозабивные (см. далее) до 100-120 лет – минус.
Ограниченная свойствами грунта несущая способность: капитальное многоэтажное строительство на свайно-винтовых фундаментах невозможно – минус.
Свайно-винтовые фундаменты для жилых строений долговременного пользования на единицу несомой нагрузки от здания оказываются на 10-30% дороже свайно-забивных или ленточных – минус.
Устройство подвального помещения невозможно, т.к. нарушается взаимодействие свай с грунтом – минус.
Попадание текучей воды в подпол здания недопустимо, поэтому требуется достаточно сложная отделка цоколя и отмостка – минус.
Монтаж фундамента требует предварительных геологических исследований на месте строительства и достаточно сложных и трудоемких расчетов. Если для ленточных фундаментов можно разработать типовые проекты, то каждый свайно-винтовой проектируется индивидуально – минус.

В индивидуальном строительстве плюсы свайно-винтового фундамента безусловно оттесняют его минусы в следующих случаях:

Временные легкие жилые дома. Скажем, берем недорогую посильную ипотеку на сборно-щитовой домик, а рядом понемногу строим сами капитальный особняк.
Деревянные бани: надежная изоляция пола от грунта дает и от металлической печки достаточно легкий и мягкий пар.
Хозпостройки, навесы, шпалеры.
Заборы.
Распашные ворота.

Столбы раздвижных ворот из винтовых свай делать не следует: под механизм все равно нужно основательное бетонирование, а его усадка в дальнейшем приведет к перекашиванию створки; также сваи неважно держат регулярные знакопеременные нагрузки при ее выдвижении/задвигании. Не очень подходят свайно-винтовые фундаменты и под гаражи; для въезда-выезда придется делать пандус высотой около 0,5 м, что неудобно, отнимает место на участке, усложняет и удорожает работу. Исключение – сварные металлические гаражи, но их эстетика всем известна

Исключение – сварные металлические гаражи, но их эстетика всем известна.

Устройство ростверка или проектного фундамента

Последним этапом строительства фундамента является обвязка погруженных свай железобетонным ростверком:

Производится отсыпка свайного поля песком так, чтобы высота оголовков свайных столбов соответствовала общему уровню высоты строительного участка, песчаная подсыпка тщательно уплотняется и утрамбовывается;

Рис.: Схема ростверка фундамента из железобетонных свай

Из строганных досок толщиною 2-3 сантиметра обустраивается опалубка под заливку бетоном. Опалубка укрепляется наклонным распорками и устилается влагонепроницаемым материалом — геотекстилем либо клеенкой, препятствующим утечкам бетонного молочка сквозь щели между досками;
Из рифленой горячекатаной арматуры создается армокаркас, он укладывается внутрь опалубки так, чтобы контуры каркаса были утоплены внутрь ростверка на глубину 4-5 сантиметров с каждой стороны;
Выполняется заливка опалубки бетоном класса М200-М300, после чего бетон уплотняется с помощью виброуплотнителей и на период отвердевания укрывается пароизоляционным материалом.

Рис.: Железобетонный ростверк после заливки

Совет эксперта! По истечению 28 дней после заливки ростверка бетон набирает полную проектную прочность и фундамент становится пригодным для проведения дальнейших строительных работ.

Расчёт свайного поля

Если нас интересует нагрузочная способность будущего фундамента, то расчёт свайного поля — это, прежде всего, расчёт несущей способности, которая определяется как сумма несущих способностей каждой сваи. Расчёт проводится на основании результатов геологических изысканий, расчётных нагрузок на основание, технико-экономического сравнения.

Свайное поле служит основанием для ростверка или фундаментной плиты строящегося сооружения. Несущая способность сваи принимается равной наименьшему из расчётных значений — по материалу опоры или по нагрузочной способности грунта. Второе значение обычно бывает меньше, что вынуждает выполнять погружение свай на глубину расположения плотных и прочных слоёв грунта.

Свайный фундамент под дом и его устройство

Основная работа по созданию свайного фундамента – это погружение стволов в грунт. От этого этапа зависит устойчивость и прочность всей конструкции.

При установке важно следить, чтобы не происходило срывов или других проблем, в противном случае это ставит под угрозу прочность всей конструкции. Любые отклонения в ходе работ означают несоблюдение технологий, недостаточное или некачественное геологическое обследование земли, а возможно и низкое качество свай

Следующий этап – это создание ростверка. Он также должен отвечать всем требованиям. В зависимости от материала изготовления и характеристик будущего дома будет зависть технология создания ростверка. Для небольших и легких построек ростверк изготавливается из древесины. Если же в создании конструкции используют металлические сваи, то и ростверк создают из металла. Для железобетонных свай ростверк отливают из бетона, похожая технология используется при изготовлении ленточного фундамента.

Важно!

Эти два этапа возведения свайного фундамента должны выполняться под присмотром грамотного специалиста, или в идеале опытными строителями. Есть риск возникновения нарушений технологии или отклонения от расчетных параметров, что должно быть вовремя замечено и исправлено для избежания проблем в дальнейшем. А не подготовленный человек не всегда это может заметить.

Пример как выглядит устройство фундамента

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундамента типа «ростверк на сваях», воспользуйтесь следующим калькулятором:

Расчет свайного фундамента

Для расчета свайного фундамента, как и любого другого следует вычислить нагрузки на основание F. Для этого складывают вес стен, перекрытий, кровли, снеговую нагрузку и нагрузку на пол. Первые 3 параметра можно вычислить самостоятельно, либо с помощью специальных строительных калькуляторов. Снеговая нагрузка зависит от региона, в котором расположено строение и определяется по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», нагрузка на пол принимается равной 180 кг/м2 общей площади сооружения.

Распределение снеговых нагрузок в зависимости от климатических зон Источник obustroeno.com

Затем определяется несущая способность сваи по формуле

P= ϒ cr*R0*S+u ϒ cf*fi*hi , где

R0 – нормативное сопротивление грунта под основанием сваи
S – площадь основания
ϒcr – коэффициент условий работы грунтов под основанием
u – периметр сечения
ϒcf – коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности
fi – сопротивление грунта на боковой поверхности
hi – глубина погружения сваи ниже уровня земли.

Площадь основание S круглых свай вычисляется путем перемножения квадрата радиуса сваи на 3,14, периметр – умножением диаметра сечения на 3,14. Диаметр сваи выбирают, исходя из предполагаемого материала опалубки и параметров оборудования, обычно для частного строительства — 200-300 мм.

Особенности расчета

Вычислить правильное расстояние между опорами важно по следующим причинам: если опоры будут находиться слишком далеко друг от друга, может произойти посадка здания, маленькое расстояние между сваями значительно увеличит финансовые затраты на строительство. Профессиональные строители рекомендуют при проведении расчетов учитывать:

Вес каркасного строения в целом;
Массу мебели, техники, коммуникационных систем;
Коэффициент запаса;
Свойства самих свай;
Нагрузку от ветра и снега;
Устойчивость почвы.

При расчете также учитываются такие показатели, как:

Полезная нагрузка. Ее определяют положениями СНиП (строительными нормами и правилами);
Снеговая нагрузка. Индивидуальна для каждого региона, поэтому ее нужно находить именно для вашей местности;
Коэффициент запаса всегда применяется стандартный — 1,1-1,25.

Как только проведены расчеты, необходимо зафиксировать полученные данные. Для этого рисуется схема. На ней четко обозначается месторасположение каждой отдельной сваи на плане фундамента. Это упростит распределение опор непосредственно при работе. При любом результате расчетов колонны обязательно располагаются по углам здания, в зоне сопряжения несущих конструкций. Оставшиеся опоры расставляются под лагами пола будущего дома, распределять их нужно равномерно.

Свайное поле и его устройство

Определение свайному полю дано в строительном словаре:

рядами
в шахматном порядке

Этапы строительства свайного поля под фундамент

Применение прогрессивной технологии требует высокой точности расположения стержней, поэтому перед проведением забивки последовательно проводится ряд подготовительных исследований и работ:

Объективно оцениваются горно-геологические условия и особенности грунта;
определяется схема подъезда к объекту спецтехники различного класса и назначения;
выполняется разметка поля на местности;
проводят лидерное (предварительное) бурение (при необходимости).

После выполнения вышеперечисленных действий проводится забивание свайных опор. При этом нельзя допускать погрешности отклонения несущих осей от проектной разметки более чем на 0,2D в условиях линейной закладки и 0,3D для фундаментных плит. Угол забивания железобетонных стержней определяется расчетным путем с учетом конкретных горно-геологических условий участка.

Порядок разметки устройства свайного поля для дома проводится в три этапа

Перенос расчетных базисных линий – наметки внешнего и внутреннего контура будущего фундамента;
Наметка точек забивки каждой опоры в соответствии с проектной схемой;
Определение нулевого уровня рабочей площадки – высоты, по которой они будут выровнены после погружения.

Разметка выполняется при помощи досок обноски, между которыми натягивают мягкую проволоку либо бечеву. Места, где бечева пересекается перпендикулярно, являются точками погружения свай. Эта технология документально подтверждается составлением «Акта разбивки осей свайного поля» с приложением к нему чертежа-схемы расположения и глубины их погружения.

Виды расположения опор в свайном основании объекта

Железобетонные элементы устанавливаются по схеме, зависящей от геометрии обвязки-ростверка и расчетных нагрузок на всю опорную конструкцию. Самые распространенные способы расположения:

кустовой, подразумевающий объединение нескольких элементов, размещенных рядом, в единую конструкцию. При этом способе должно соблюдаться обязательное условие — соотношение сторон ростверка при этом виде расположения не может быть больше, чем 1 к 5-ти. Этот способ размещения применяют при создании фундаментов под стойки, колонны либо отдельно стоящие высотные конструкции – вышки, трубы, стелы и т.д.;
ленточный, при котором опоры погружают полосой – так делают при сооружении оснований под вытянутые протяженные объекты, например, при строительстве набережных;
сплошное поле – при этом способе размещения их забивают равномерно, на одинаковом расстоянии и по всей площади подготовленного котлована либо стройплощадки, его применяют, чтобы объединить большое количество в единое целое, это необходимо, к примеру, при возведении объектов на цельном ростверке.

Преимущества использования технологии

применение сваебойных работ дает возможность осуществлять строительство различных объектов на сложных грунтах, не позволяющих использовать фундаменты другого типа;
позволяет минимизировать объем подготовительных земляных работ, выполняемых на стройплощадке;
опорные конструкции сооружаются в предельно сжатые сроки;
сваебойная технология экономична, ее применение снижает стоимость.

Что влияет на цену устройства свайного основания под фундамент?

состояние и состав грунта на рабочей площадке;
расчетная глубина забивания элементов и их сечение;
срочность выполнения;
ограниченность доступности участка, на котором сооружается фундамент, для спецтехники;
планируемый объем.

Забивку фундамента всегда начинают с угловых свай, и только затем переходят на контурные и внутренние.

Для чего сооружается свайное поле

Свайное поле является одним из важнейших компонентов любого свайного основания. После проведения работ по обвязке ростверком порознь размещенных свай, его предназначение – основание для сооружения жилых и промышленных зданий, инженерных и гидротехнических сооружений. В свайном основании каждого дома сваи с ростверком играют совершенно разные роли. Посредством ростверка объединяются сваи в единый монолит, это придает им дополнительную устойчивость и повышает сопротивляемость действию выталкивающих и горизонтальных сил. При этом нагрузкой от постройки равномерно нагружается каждая свая.

Каждый из элементов свайного поля передает нагрузку от дома на объем грунта, в который помещена их опорная часть. При значительном заглублении свай (3-15 м) происходит вскрытие поверхностной сферы грунта и распределение нагрузки от веса дома в уже устойчивом и обладающем высокой плотность грунте, что имеет особое значение при строительстве на участках с неустойчивыми грунтами.

Плюсы свайно-ростверкового фундамента

Тот или иной вид фундамента принимают на основании конструктивных расчетов, где определяют максимальную нагрузку на основание, размер всех составляющих конструкцию элементов. Но все же и перед инженерами часто встает вопрос, какую конструкцию принять, опираясь на результаты исследования. Почему отдают предпочтение свайно-ростверковому фундаменту:

Высокая несущая способность опор позволяет использовать их под здания и сооружения любого размера. Они надежно и жестко входят в рыхлый грунт, достигая его твердых слоев. При колебаниях грунта в следствии сейсмической активности или сезонных перепадов температур и влажности, почва двигается, а свая остается неподвижной. Это исключает разрушение здания и нарушение целостности его несущего остова. Из-за этой особенности данный тип фундамента широко применяют в районах, где часто происходят землетрясения.
Облегченные стальные сваи подходят для строительства небольших домов и хозяйственных сооружений.
Разная длина опорных столбов позволяет устраивать ровное основание для возведения строений на холмистых и гористых местностях, достаточно правильно подобрать из длину и распределить по неровному участку. Этот прием используют при создании многоуровневых домов.
Низкая стоимость материала и работы относительно ленточного фундамента.
Сваи не боятся грунтовых вод: в глубоких пластах, где происходит опирание, их зачастую нет. Это показатель не принимается к расчетам фундамента.
Пренебрегают и уровнем промерзания грунта в регионе или местности, поскольку нижние слои грунтового среза не подвергаются температурным колебаниям, а ростверк с землей не соприкасается. Определять уровень зимнего промерзания бессмысленно.
Отсутствие контакта ростверка с землей обеспечивает сухость стен и снижают риск проникновения в дом грызунов.
Небольшой срок монтажа и легкость установки;
Ремонтопригодность составляющих фундамент элементов;
Фундамент не требует подготовительных грунтовых работ, участок не нужно выравнивать, что снижает затраты на его обустройство.
Сделать монтаж несущей конструкции еще дешевле можно, заменив труд наемных рабочих на свой. Изучив некоторые инструкции, каждых застройщик сможет без труда самостоятельно обустроить сваи и собрать ростверк.

Внушительный перечень достоинств конструкции располагает к ее выбору. Чтобы не делать поспешных выводов, стоит ознакомиться с обратной стороной медали.

Заключение

Большинство пользователей не производит расчет фундамента, так как это слишком сложная и ответственная задача.

Чаще всего для этого привлекают опытных специалистов.

Как минимум, используются онлайн-калькуляторы, позволяющие получить нужные данные быстро и совершенно бесплатно.

Кроме того, такие ресурсы позволяют найти необходимое количество всех материалов и нередко даже рассчитывают их стоимость для монтажа.

Следует учитывать, что всецело полагаться на качество подсчета при помощи неизвестного алгоритма опасно, надо хотя бы продублировать расчет на другом, подобном ресурсе.

В целом, самостоятельный расчет можно производить только для вспомогательных или хозяйственных построек, чтобы не слишком рисковать своим имуществом, здоровьем и жизнью людей.

Как рассчитать свайное поле и что это такое? Инструкции

Диаметр и длина свай как основные характеристики