Глубина залегания лопасти винтовой сваи. Свайный фундамент на песчаном грунте. Винтовые сваи в песчаных грунтах

Грунты в Московской области встречаются разные. Иногда, купив участок под дачу или загородный дом, можно впоследствии во время строительства столкнуться с тем фактом, что здесь преобладает песчаная почва. Что делать в таком случае? Какому фундаменту отдать предпочтение?

В первую очередь не стоит по этому поводу сильно паниковать. Фундамент на песке возвести вполне можно. Такой тип почв не является самым сложным – он стоит на втором месте после скалистых пород.

Ниже мы поговорим о некоторых особенностях устройства фундаментов на песчаном грунте и о том, какими они бывают.

Грунт с песком может быть разным

Сложность возведения фундамента зависит от особенностей песка, из которого состоит грунт:

• Самой сложной считается почва, состоящая из пылеватого песка, который практически полностью состоит из частиц менее 0,1 мм. Это пыль, которая в сухом виде сыпучая, а намокнув превращается во что-то напоминающее глину. Соответственно, такой грунт будет больше подвержен влиянию влаги.
• Мелкий песок тоже теряет несущую способность при намокании, но не в такой степени, как пылеватый. Фундамент на песчаной почве такого типа нужно возводить по специальным правилам.
• Песчаные частички среднего размера имеют более высокую несущую способность и меньше подвержены действию влаги. Они являются благоприятным грунтом для возведения фундамента.
• Гравелистый грунт из крупных частичек считается лучшим видом песчаного основания для фундамента.

Какой фундамент на песчаном грунте будет самым лучшим?

На этом типе грунта (в зависимости от размера частиц) можно строить фундамент практически любого типа: ленточный, плитный, столбчатый, свайный. Глубина фундамента на песчаном грунте должна быть ниже слоя промерзания грунта, но это не всегда реализуемо из-за больших затрат труда и денег. Дешевизной, к примеру отличается цена на винтовые сваи .

Ленточный фундамент на песчаном грунте

Ленточный фундамент является традиционным для России и используется часто, даже в тех случаях, когда он не является наилучшим выбором. Роют траншею по периметру здания, в которую устанавливают опалубку, делают песчаную подушку и заливают бетон. Нужно сказать, что такой способ требует достаточно больших затрат финансов, времени, труда. При этом ленточный фундамент на песке далеко не всегда способен обеспечить необходимую степень прочности. При ошибках в строительстве или на пылеватом грунте на фундаменте очень быстро образуются трещины, он перекашивается, сооружение приходит в негодность.

Столбчатый фундамент на песчаном грунте

Столбчатый фундамент является как бы облегченной версией ленточного. Он представляет собой не непрерывную бетонную ленту, а отдельные столбики, установленные в специальные углубления. Такой вариант является более дешевым, возводится быстрее и требует меньше затрат труда.

Но и столбчатый фундамент на песке не застрахован от неприятностей. При недостаточно большом заглублении столбики могут разойтись в стороны, покоситься, а в итоге перекосится здания, возникнут трещины в стенах. Пылеватый и мелкий грунт будут выталкивать столбы фундамента вверх с каждым приходом зимы, а весной они будут опускаться вниз, причем, неравномерно, и от этого постройка может быстро прийти в негодность.

Плитный фундамент на песчаном грунте

Такая разновидность фундамента на грунте с большим содержанием песка имеет много преимуществ по сравнению с ленточными и столбчатыми конструкциями.

Как осуществляется строительство? В грунте вырывают большой котлован, который по площади равен площади самого строения. А потом его полностью заливают бетоном. Получается как бы забетонированная площадка, большая монолитная плита, которая и будет служить фундаментом для деревянного дома, для каркасного дома, для кирпичного дома, для дома из пеноблоков и т.д.

Действительно, плитный фундамент на песке очень прочен и не проседает за счет своей большой площади опоры. Для повышения прочности перед тем как заливать бетон, можно усилить его арматурой.

«Ложка дегтя» - это стоимость, материало- и трудозатратность плитного фундамента. Поэтому он применяется достаточно редко.

Эта разновидность основания для строений продолжает набирать популярность.Винтовые сваи представляют собой полые трубы с винтом на конце. После планирования и расчета нагрузок, нужное количество свай ввинчивают в грунт на определенном расстоянии друг от друга, после чего прямо на них монтируют основание постройки.

Свайный фундамент на песке отличается надежностью. Нагрузку обычно рассчитывают с запасом 20% - 30%. Устройство фундамента на песчаном грунте осуществляют таким образом, что нижние концы свай заглубляются ниже уровня промерзания грунта. Этим обеспечивается повышенная надежность.

Установка свайного фундамента в грунт занимает немного времени, особенно если осуществляется при помощи специальной техники. Стоимость такой конструкции ниже, чем у любой другой.

Сваи имеют лишь один недостаток: на них не получится построить очень массивное здание. Хотя, при правильном расчете нагрузок…

Видео «Торф – какой фундамент выбрать? Свайно-винтовой! Длина свай более 5 м »:

Значительная часть площадей Санкт-Петербурга, Ленинградская области, да и России в целом, покрыта болотами или когда-то была заболоченной, поэтому проблема возведения фундамента на торфе знакома многим. Такой грунт является очень слабым, подвержен морозному пучению, не выдерживает нагрузку, меняет свои характеристики со временем, изменяется в размерах, так как в торфе происходят постоянные процессы разложения органики, такой грунт «агрессивен» к металлу и бетону.

Выходом из ситуации для строительства фундамента дома на торфе может быть полная или частичная замена торфяного слоя, либо применение свайно-винтового фундамента, для монтажа которого не нужно извлекать торф, даже если его толщина более 3 метров и стандартной длины сваи не хватает.

Компания СВ-фундамент обладает большим опытом строительства фундаментов на самых сложных объектах и неустойчивых грунтах, в том числе – на торфе.

Если у вас есть вопрос или вы хотите узнать о возможности и стоимости строительства свайно-винтового фундамента на вашем участке, свяжитесь с нашим менеджером или закажите обратный звонок.

Первым обязательным этапом для возведения фундамента на любом грунте является геологическое исследование. Торфяник зачастую залегает неравномерно, он может быть над или под плотными слоями грунта, внедряться со стороны. Количество, качество и конфигурации его присутствия в грунте определяют, какой тип фундамента ставить на торфяном грунте под ваш объект.

Виды фундаментов под дом на торфяном грунте

1. Когда слой торфа находится глубоко, необходимо произвести полное его извлечение из-под дома . При этом удаление торфа должно вестись на площади больше, чем площадь дома. В этом случае применяются следующие виды фундаментов:
   • Мелкозаглубленный (с опорой о песчаную подсыпку на месте торфа, перед подсыпкой укладывается геотекстиль);
   • Фундаментальная плита (с опорой о песчаную подсыпку);
   • Фундамент глубокого заложения с опорой на устойчивый слой грунта;
2. При частичной выторфовке, когда торфяной слой составляет не более 1,5 м , применяются:
   • Монолитный ленточный фундамент глубокого заложения в траншеях с опорой на прочный грунт;
   • Железобетонные колонны в шурфах (также с опорой на прочный грунт);
3. Без извлечения торфа (когда глубина его залегания торфа более 3 м., экономически нецелесообразно его извлечение):
   • Бетонные сваи (возводятся в шурфах, вырытых до прочного грунта);
   • Буровые железобетонные сваи (используются без рытья котлована с несъемной опалубкой из металлической сетки и подушкой из 20 см щебня);
   • Винтовые сваи – самый экономичный, простой, но не менее надежный фундамент, возводимый на торфе и без привлечения дополнительных земельных работ и тяжелой техники. Благодаря металлу сваи и специальному составу, которым обрабатываются винтовые сваи, они не боятся агрессивного воздействия торфяного грунта.

Фундамент дома на торфе на винтовых сваях будет прочным благодаря основанию и лопастям (которые при ввинчивании уплотняются в землю), а благодаря высоте конструкции такому дому не страшен низкий торфяной пожар, так как винтовые сваи являются пожароустойчивыми и не подвержены разрушению при воздействии огня.

Еще одним плюсом свайно-винтового фундамента является возможность проведения работ даже в зимнее время.

Особенности установки свайно-винтового фундамента на торфяном грунте

Важно! При любых сварочных работах на торфяном грунте должны быть соблюдены меры противопожарной безопасности, так как торф очень горюч.

В виду того, что плотные слои грунта могут располагаться на глубине свыше 3 метров, стандартной длины сваи хватать не будет, происходит ее наращивание и дальнейшее вкручивание. Процесс установки свай для фундамента на торфе выглядит так:

Сначала вкручивается свая длиной 3 метра (обрезать сваи до одинакового горизонтального уровня на данном этапе не нужно).

Наваривается технологическая муфта.

В муфту вставляется так называемый «удлинитель» в 2 метра.

Все сварочные швы очищаются и грунтуются.

Происходит дальнейшая закрутка сваи до упора (когда четыре рабочих с двумя рычагами по три метра не могут дальше закручивать сваю).

Происходит обычный этап монтажа – все сваи обрезаются на одинаковый горизонтальный уровень, полость сваи заполняется цементно-песчаным раствором, надеваются оголовки свай, швы зачищаются и прокрашиваются.

Свайно-винтовой фундамент, возводимый на торфе, подойдет как для небольших домиков - бытовок, бань или беседок, так и для полноценного загородного дома.

Сложность возведения фундамента на торфяном грунте обязывает с особой осторожностью выбирать подрядчика и не прибегать к самостоятельному способу или способу «как у соседа», дабы избежать негативных последствий в будущем, как деформация и разрушение вашего строения.

Правильно выбранный фундамент плюс профессиональная команда подрядчика – залог успеха и долгие года эксплуатации вашего дома.

Если у вас есть остались вопросы, свяжитесь с нашим менеджером или закажите обратный звонок.

В процессе монтажа винтовых свай под фундамент ключевым моментом является глубина, на которую будет произведено вкручивание сваи. Именно она во многом определяет как устойчивость отдельной сваи в грунте, так и трудоемкость работ по закладке фундамента в целом. Глубина вкручивания свай зависит от нескольких основных факторов.

1. Роль глубины погружения сваи в расчете фундамента

Расчет свайного фундамента под любую конструкцию определяется во многом исходя из несущей способности винтовой сваи. Она, в свою очередь, зависит от плотности удерживания сваи в грунте и плотности опоры, на которую давит лопасть сваи. Существует две основных силы, препятствующие погружению сваи при нагрузках от веса здания – это сила сопротивления грунта в месте соприкосновения с лопастью и силы упругости, действующие на стенки тела сваи. Чем выше сопротивление грунта погружению сваи, тем большую роль в устойчивости сваи играет именно прочность опоры.

Именно поэтому немаловажно, чтобы лопасть сваи достигла как можно более плотных слоев грунта, иначе сил упругости, удерживающих сваю ее от дальнейшего погружения под действием веса конструкции на фундамент будет не хватать. Другими словами, именно глубина залегания плотных слоев грунта в наибольшей степени определяет устойчивость винтовой сваи и в целом стойкость всего фундамента.

2. Основные факторы, влияющие на определение глубины вкручивания сваи

Существуют основные факторы, определяющие глубину вкручивания винтовых свай, среди которых основными по опыту строителей являются:

1. Назначение винтовой сваи в каждом конкретном случае
2. Требования к несущей способности сваи
3. Свойства грунта в месте установки сваи
4. Глубина залегания плотных слоев грунта
5. Глубина промерзания грунта в данной местности
6. Требования к высоте цоколя здания
7. Особенности конструкции свай, в частности расположение монтажных отверстий на свае и лопасти

Рассмотрим эти факторы подробнее

3. Назначение винтовых свай

Винтовые сваи имеют широкий спектр использования, например:

• Под общий фундамент здания
• В качестве дополнительных опор к имеющимся фундаментам
• В качестве опор под одиночные столбы, например для забора
• Отдельные опоры для ремонта старого фундамента

Очевидно, что в разных случаях сваи можно вворачивать на различную глубину. Так, для строительства крупногабаритного здания как правило, сваи погружаются на большую глубину, чем для установки легких опор под навесы или легкие постройки. В каждом конкретном случае глубина вкручивания определяется в расчете фундамента под то или иное здание или сооружение.

4. Требования к несущей способности свай

Данный фактор вытекает из предыдущего – чем выше предполагаемые нагрузки на сваю, тем выше должна быть ее несущая способность – тем больше предполагается глубина вкручивания. Следует отметить, однако, что с увеличение расстояния, на которое свая уходит в грунт, пропорционально увеличиваются и

• Трудоемкость монтажа сваи.
• Расход материала, т.е. длина трубы, из которой сделана свая

В большинстве случаев приходится выбирать баланс между необходимой глубиной вкручивания и повышенными затратами на монтаж.

5. Роль грунта в определении глубины погружения сваи

Несомненно, состав грунта во многом вносит решающий вклад в устойчивость всего фундамента. Преимущество винтовых свай в качестве основы для дома по сравнению с другими типами фундаментов как раз и состоит в том, что влияние состава грунта может быть нивелировано – как раз из-за того, что сваи достигают наиболее плотных слоев грунта.

Свайно-винтовые фундаменты успешно устанавливают на песчаные, неустойчивые грунты. Большую роль играет глубина промерзания грунта. Она различна для разных регионов. В частности, это параметр может составлять от 70-80 см в южных районах России до двух и более метров в северных районах и в Сибири. Иногда глубина промерзания достигает и 2-2,5 метров. На большей территории нашей страны глубина промерзания оценивается в 1.2-1,5 метра. Именно на эту глубину как минимум должны быть завинчена свая.

Роль глубины промерзания определяется таким свойством грунтов, как пучинистость – объемные колебания грунта при замерзании и размерзании. Они могут колебаться в пределах 5-12 процентов в зависимости от свойств грунта. Очевидно, что степень пучинистости зависит в первую очередь от исходной влажности земли, так как именно она при замерзании-размерзании меняет свой объем. Таким образом, при замерзании почвы сваи, если они находятся выше точки промерзания, могут быть вытолкнуты на высоту вплоть до 5-10 см, что существенно может изменить параметры всего фундамента.

При расчете фундамента значение промерзания грунта можно узнать из общих характеристик земель в данном регионе.

6. Глубина залегания плотных слоев грунта

Чем ниже слои грунта, тем он плотнее – это обусловлено, конечно, в первую очередь силами давления от более высоких слоев. Кроме того верхние слои грунта, являющиеся плодородными, содержат большее количество воздуха, что делает его более рыхлым. Имеющиеся данные показывают, что плотный грунт расположен обычно на глубине около 1,5-2 метров. В каждом конкретном случае эту характеристику определяет пробное вкручивание – плотный слой начинается там, где сваю становится очень трудно вворачивать ручным способом. Стандартная глубина плотного слоя – около 1,8 метра, именно на такую глубину и более рекомендуется вворачивать винтовые сваи.

7. Расположение лопасти и монтажных отверстий

В зависимости от конструкции сваи лопасть может быть расположена на том или ином расстоянии от заостренного конца. Стандартное расстояние между лопастью и наконечником – около 20 см, именно его нужно закладывать в определении глубины вкручивания.

Монтажное отверстие расположено обычно в 10-15 см от верхнего края трубы. Поскольку для правильной установки свай, монтажные отверстия должны быть удалены, то нужно учитывать и это расстояние. Обрезка свай происходит на некоторой высоте – в зависимости от типа фундамента.

8. Высота цоколя нижнего этажа

Чем выше планируется поставить цокольную облицовку, тем меньшую глубину вворачивания следует планировать – при равной длине сваи. Высота цоколя определяется несколькими факторами – особенностями конструкции здания, требованиями к его утеплению, дизайном дома и тому подобное. Так, здание с высоким цоколем смотрится более эстетично, чем с низким. Кроме того, высока роль и снежного покрова – чем выше цоколь, тем меньше будет пагубное влияние на фундамент при его таянии. Рекомендуется устанавливать цоколь на высоту порядка 50 см. Это тоже надо учитывать при вкручивании сваи на определенную глубину.

9. Расчет глубины вкручивания

Обобщая сказанное, можно определить оптимальную глубину, на которые нужно вкручивать сваи. По оценкам специалистов она различается для разных районов:

• Центральные районы (Московская область, Ленинградская, Ярославская, Пензенская) – порядка 2,6 метров (0,2 м лопасть + 1.8 твердый слой почвы + 0,5 метра вывод трубы над поверхностью + 0,1 м над оголовком)
• Аналогичным образом рассчитаны параметры глубины для Уральского, Поволжского, Зауральского регионов – 2,6 метра.
• Для Западной Сибири (Новокузнецк, Новосибирск, Красноярск, Тюмень) – 3,1 метр (здесь глубина слоя промерзания 2,3 метра)
• Для Восточной Сибири (от Иркутска и далее) – 3,6 метра (глубина промерзания 2,8 метра)
• Для Южных районов, где выше слой промерзания, но ниже уровень плотной почвы – 2,6 метра

10. Заключение

В каждом конкретном случае необходимая глубина вкручивания сваи может несколько отличаться. Однако с большей долей вероятности она определяется климатическими особенностями вашего региона. Следует обратиться к профессионалам, а если хозяин решает устанавливать свайно-винтовой фундамент самостоятельно – уточнить данные по промерзанию почвы в регионе.

Не каждая почва идеально подходит для строительства. Однако потребность соорудить что-то , например, на песчаных грунтах может возникнуть в любой момент. Помочь в данном деле может забивка свай винтового типа. Такого рода несущие стержни из-за особенностей своей конструкции могут без труда погрузиться на необходимую глубину. Благодаря этому они гарантируют безопасность и надежность всей конструкции.
Чтобы строительство было максимально успешным, необходимо выбрать наиболее подходящие сваи, учитывая все особенности песчаных грунтов. Также стоит заранее разметить территорию и чётко определить характеристики будущего строения: габариты, назначение и основные условия эксплуатации.
Как выбрать винтовые сваи для песчаных грунтов
В процессе подбора оптимальных опорных стержней необходимо учесть несколько общих правил:
должны быть достаточно длинными (к высоте будущего строения необходимо прибавить глубину промерзания грунта);
во время ввинчивания стержней нужно учитывать все недостатки песчаных почв (зависимость несущих способностей от влажности, неоднородность и наличие разных фракций);
все опоры должны быть вовремя соединены друг с другом швеллером: тяжёлые профили привариваются снизу, а более лёгкие балки – сверху.
Кроме этого, стоит также принять во внимание ещё несколько нюансов.

Во-первых , желательно использовать винтовые сваи производства компании «Гермес-ЗСК» со специальным защитным цинковым покрытием. Оно помогает защитить опорные стержни от влаги, которая остаётся в песке в зимнее время и может негативно повлиять на них.
Во-вторых , необходимо заранее разметить территорию и приготовить своеобразные маячки. Они представляют собой проверочные стержни с уровнем. Если через время их положение не изменится, то и любая винтовая свая будет без проблем стоять на месте, выдерживая любую нагрузку в пределах своих заявленных возможностей.
Преимущества винтовых свай для песчаных грунтов
Как уже было сказано выше, строительство на песчаных почвах – процесс достаточно трудный.

Фундамент на сваях идеально для него подходит благодаря ряду важных достоинств:
1. Винтовые опоры являются достаточно ремонтопригодными.
2. Металлические стержни с лопастями могут ввинчиваться в любое время года.
3. Монтаж винтовых свай возможен при проведении строительных работ как на пылеватых почвах, так и на гравелистых.
4. Нет необходимости переживать по поводу неоднородности грунта. Достаточно убедиться в том, что установка винтовых свай проводится на участке, где отсутствуют камни, трубы или корни деревьев.
Особенно важным достоинством подобного рода опор является возможность их повторного использования. Это актуально при строительстве вспомогательных сооружений (беседок, дачных кухонь или гаражей). На песчаных грунтах это качество позволяет в любой момент фактически разобрать полученную конструкцию и перенести её в более подходящее место.
Не стоит также забывать, что свайный фундамент не только быстро создаётся, но и служит очень долго. Он также отличается достаточной надежностью, поэтому может быть использован даже для серьёзного строительства на песчаной почве. Самое главное – выбрать наиболее подходящие по типу и по длине опоры не нарушать технологию.
Таким образом, продукция завода «Гермес-ЗСК» позволяет без особых проблем проводить строительные работы любой сложности на любых грунтах. Благодаря тому, что стоимость винтовых свай достаточно небольшая, они быстро завоевали своё место на рынке строительных материалов. Кроме этого, специалисты отмечают, что опорные стержни с наконечниками-лопостями легко монтируются и выдерживают большую нагрузку, что позволяет использовать их для создания фундамента даже на песчаных грунтах.

Явления в грунтах оснований, происходящие при возведении свайных фундаментов

1. В результате погружения забивных или набивных свай происходит боковое отдавливание грунта; грунт частично уплотняется за счет фильтрационной консолидации, частично перемещается в сторону свободной поверхности (вверх). В результате происходит незначительное поднятие дна котлована в пределах свайного поля. При этом размеры свайного поля несколько больше, чем расстояние между рядами свай (Рис.1). Подобные явления характерны для песков рыхлых и средней плотности и песчано-глинистых грунтов маловлажных. Здесь механические процессы преобладают над фильтрационной консолидацией.

Уплотнение грунтов в этом случае носит позитивный характер и приводит к повышению несущей способности грунтов основания.

Погружение свай во влажные и водонасыщенные песчано-глинистые грунты.

Преобладает фильтрационная консолидация. Уплотнение происходит за счет отжатия поровой воды, причем медленно. В процессе погружения свай уплотнение вокруг нее незначительно. Это происходит за счет отжатия пор воды вверх по стволу сваи. Основная зона деформаций находится на некотором расстоянии, зависящем от физико-механических свойств грунта. В этой зоне происходит смещение частиц грунта в стороны и вверх. Данные деформации растянуты во времени (реологические процессы) и приводят к частичному поднятию дна котлована (как и в первом случае)

Частичное поднятие дна котлована приводит к поднятию ранее забитых свай, и следует добивание свай.

Отличие от первого случая заключается в том, что во влажных песчано-глинистых грунтах происходит нарушение природной структуры грунта. Формируются зоны микросдвигов. Это приводит к снижению несущей способности грунтов межсвайного пространства. К снижению несущей способности грунтов приводят и динамические воздействия на грунты.

Отжатие воды из пор грунта приводит к своеобразному «смазыванию» боковой поверхности свай и снижению трения по боковой поверхности, соответственно следует снижение несущей способности свайного фундамента.

Наиболее ярко это проявляется в увеличении глубины погружения сваи от 1 удара молота или за 1 минуту работы вибропогружателя.

Подобные явления заставляют задуматься над способами их нейтрализации. На практике вопрос решается очень просто: сваям до их загрузки предоставляется «отдых». За время «отдыха» происходит релаксация напряжений в уплотненных грунтах, восстанавливается их структура, вода с контакта «свая-грунт» отфильтровывается во вмещающие грунты, следовательно повышается несущая способность грунтов межсвайного пространства, восстановление несущей способности свай и свайных фундаментов в целом.

Продолжительность «отдыха»:

Супеси, пески – 1 неделя;

Суглинки – 2 недели;

Глины >3 недель.

Для первого случая сопротивление свай погружению с глубиной растет, «отдых» практически не влияет на несущую способность свай

Другой процесс:

погружение свай в водонасыщенные грунты (песчаные) рекомендуется производить вибрированием. При этом происходит виброуплотнение песков, следовательно, повышается их несущая способность.