Проектирование и устройство свайных фундаментов. Проект свайного фундамента

Проекты свайных фундаментов: особенности, расчеты, монтаж

Всем известно, что о качестве будущего здания можно судить по качеству сооружения фундамента. Строительство дома начинается с проекта. В первую очередь необходимо подготовить правильный проект свайного фундамента.

Этот документ содержит в себе множество полезной информации: параметры будущего сооружения, количество расходных материалов, времени и средств. Отсутствие проекта свайного фундамента может привести к негативным последствиям, вплоть до разрушения возведенного дома.

проекты свайных фундаментов

Преимущество свайного фундамента

Основным преимуществом свайного фундамента является его надежность. На территории со слабыми грунтами используют именно свайные фундаменты, ведь опоры погружаются на достаточно большую глубину. Такая конструкция характеризуется долговечностью, надежностью и устойчивостью. Кроме того, для ее сооружения необходимо минимальное количество бетона.

Расчет фундамента

Расчет фундамента – важная составляющая проектной документации. Он должен быть выполнен правильно, ведь небольшое отклонение может уменьшить срок эксплуатации здания на 20 лет.

Грамотный расчет проекта свайного фундамента особенно необходим на неустойчивых грунтах с повышенной влажностью или с различными сложными рельефами ландшафта.

Смоделированная по правилам конструкция характеризуется большой устойчивостью. По сравнению с ленточным фундаментом, возведение такового значительно дешевле.

проект свайного фундамента коттеджа

Фундаменты с ростверком

Ростверк – это верхняя часть фундамента и, соответственно, опора для будущего здания. Ростверк и сваи объединяются электрической сваркой или же обыкновенной заливкой бетона.

По способу монтажа разделяют ленточный и плиточный ростверк.

По типу материала:

Подвесной бетонный.
С арматурой из бетона.
Из дерева.
Железобетонный.

Комбинированный.

Все эти аспекты должны быть прописаны и высчитаны в проекте свайного фундамента с ростверком.

проект свайного фундамента с ростверком

Особенности проектирования

Проект свайных фундаментов для коттеджа может быть любым. Его особенности определяются типом грунта, особенностью стройматериалов, количеством этажей будущего здания и индивидуальными предпочтениями заказчика.

На что обращают особое внимание при проектировании?

1. Сваи. При разработке проектов свайных фундаментов особенное внимание уделяют именно этой составляющей. Так как они выполняют роль опоры будущего сооружения, следует отнестись с полной серьезностью к этому материалу. Качественный фундамент сооружают из труб с подходящими параметрами для конкретного грунта. Кроме того, необходимо правильно рассчитать их количество, месторасположение, расстояние друг между другом и глубину завинчивания.

Если вы самостоятельно решили составить для жилого дома проект свайного фундамента, вам обязательно необходимо ознакомиться с рекомендациями производителей свай и ГОСТами на них.

2. Стройматериалы и этажность. От этих показателей напрямую зависят несущие характеристики фундамента. Ведь основное – это вес будущей конструкции. Помните, что проекты свайных фундаментов разрабатывают для сооружений зданий до 3 этажей.

проект свайного фундамента жилого дома

В качестве строительного материала для сооружения здания с винтовым фундаментом можно использовать кирпич, дерево, бетон, газо- и пеноблоки и т. д. В этом аспекте практически нет ограничений.

3. Почва. Как мы говорили выше, этот тип фундаментов позволяет сооружать объекты на любом грунте с любыми неровностями, за исключением скалистых участков.

Монтаж

Если проект свайного фундамента коттеджа готов, можно приступать к монтажу. Прежде всего, узнают уровень промерзания почвы, ведь сваи необходимо установить ниже этого уровня.

Зачастую при сооружении используют сваи толщиной от 100 до 500 мм. При вкручивании необходимо следить за тем, чтобы угол между сваей и землей со всех сторон составлял 90о. Часто этот процесс выполняют при помощи спецтехники. Теперь при помощи сварки к трубам крепят оголовки, а в полость свай заливают цемент с армированием.

На заключительном этапе проводят обвязку свай. При помощи анкерных болтов на сваях закрепляют бревна, металлические швеллеры, балки или деревянные брусья.

Вывод

Проект свайного фундамента – важная составляющая возведения будущей надежной и долговечной конструкции. Правильно подготовленная документация позволит в минимальные сроки соорудить качественное и уютное жилье.

fb.ru

Проектирование свайного фундамента

Для того, чтобы построить дом или любую другую капитальную постройку необходимо создать подробный строительный проект. Одним из дешевых и распространенных видов является свайный фундамент. Сваи – это столбы, на которых стоит постройка.

Какой фундамент выбрать

Тип	Назначение	Преимущества	Цена	Сроки
Свайный	Дома без подвала, теплицы, бани, заборы	Строительство домов на сложных участках	от 775 р./м2	1-2 дня
Ленточный	Дома из камня, бревна, газобетона, пеноблока	Прочнее свайного, строительство дома с подвалом	от 2600 р./п.м	1-7 дней
Столбчатый	Одноэтажные деревянные, брусовые и каркасные объекты, заборы	Дешевле ленточных в 1,5-2 раза	от 1000 р./м2	1-3 дня
Плитный	Для двухэтажных кирпичных домов	Монолитная конструкция - самая прочная	от 3200 р./м2	3-10 дней

Винтовые сваи: проектирование - завод винтовых свай Фундэкс

ВИНТОВАЯ СВАЯ – свая, состоящая из металлической винтовой лопасти и трубчатого металлического ствола со значительно меньшей по сравнению с лопастью площадью поперечного сечения, погружаемая в грунт путем ее завинчивания.

Несущая способность винтовых свай (Fd) зависит от типа грунта.

Пример.

СВС 108/2500 от 3 до 17 тс.

Свайные фундаменты в зависимости от действующих нагрузок следует проектировать в виде:

а) одиночных свай — под отдельно стоящие опоры;

б) свайных лент — под стены зданий и сооружений при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два ряда и более;

в) свайных кустов — под колонны с расположением свай в плане на участке квадратной, прямоугольной, трапецеидальной и другой формы;

г) сплошного свайного поля — под тяжелые сооружения со сваями, равномерно расположенными под всем сооружением и объединенными сплошным ростверком, подошва которого опирается на грунт.

В зависимости от конструкции здания применяют ленточные ростверки, ростверки стаканного типа и плитные ростверки.

При разработке проекта свайных фундаментов необходимо учитывать следующие данные: конструктивную схему проектируемого здания или сооружения; размеры несущих конструкций и материал, из которого они проектируются; наличие и габариты приближения заглубленных помещений к строительным осям здания или сооружения и их фундаментам; нагрузки на фундамент от строительных конструкций; размещение технологического оборудования и нагрузки, передаваемые от него на строительные конструкции и полы, а также требования к предельным осадкам и кренам строительных конструкций и фундаментов под оборудование.

Число свай в фундаменте и их размеры следует назначать из условия максимального использования прочности материала свай и грунтов основания при расчетной нагрузке, допускаемой на сваю, с учетом допустимых перегрузок крайних свай в фундаменте в соответствии с требованиями СП 50-102-2003.

Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким.

Выбор конструкции и размеров свай должен осуществляться с учетом значений и направления действия нагрузок на фундаменты (в том числе технологических нагрузок), а также технологии строительства здания и сооружения.

Для устройства фундамента каркасных и деревянных зданий и сооружений, не выше двух этажей, применяются винтовые сваи СВС108 (уточняется при расчете несущей способности свайного поля), где расстояние между осями свай не превышает 3,0 м, с ростверком из: бруса, швеллера.

Для устройства фундамента блочных, кирпичных и свыше двух этажей зданий и сооружений применяются винтовые сваи СВС133 (уточняется при расчете несущей способности свайного поля), где расстояние между осями свай не превышает 3 м, объединенными сплошным ростверком, подошва которого опирается на грунт или на слой относительно слабых поверхностных грунтов, армирование ростверка производится пространственными арматурными каркасами, либо при устройстве плит перекрытия, ростверка из двутавра и швеллера.

Длину свай следует принимать от 0,5В до В (В — ширина фундамента), расстояние между осями свай а = (5—7) d и более.

Метод расчета осадки таких фундаментов основан на совместном рассмотрении жесткости свай и плиты. В этом расчете, когда в работу включается плита, приблизительно принимают на сваи 85 % общей нагрузки на фундамент, на плиту — 15 %.

При укреплении фундамента здания и сооружения применяются сваи СВС108 и СВС133 (уточняется при расчете несущей способности свайного поля) с ростверком из бруса, швеллера и двутавра.

Устройство свай может производиться из-под наружной стены здания.

Разбивка осей новых свайных фундаментов должна производиться с закреплением относительно здания осей всех рядов свай.

Оголовок для винтовых свай применяется при устройстве ростверка из бруса, бревна (при применении к оголовку крепится резьбовая штанга, ось выбирается от оси дома), двутавра.

При размещении свай в плане необходимо стремиться к минимальному числу их в свайных кустах (группах) или к максимально возможному шагу свай в лентах, добиваясь наибольшего использования принятой в проекте несущей способности свай. Не следует допускать перегрузку свай от постоянных и длительных нагрузок более чем на 5 %, а от кратковременных нагрузок — на 20%.

Допускается также жесткое сопряжение с помощью сварки закладных стальных элементов при условии обеспечения требуемой прочности.

Устройство безростверковых свайных фундаментов зданий и сооружений не допускается.

Применение свай для малоэтажных зданий допускается при глубине погружения в грунт не менее 1.5 м, и за глубину промерзания грунта.

Если Вас интересует более подробная информация, Вы можете обратиться в офис Компании “ФУНДЭКС” для более подробного расчета и проектирования фундамента на винтовых сваях.

Проектирование фундамента основывается на требованиях СНиПа 2.02.03-85, СП 50-102-2003, СНиПа 23-01-99 и ГОСТа 10705-80 и ГОСТа 3262-75 и т.д.

Ангар

Дом на склоне

Каркасный дом

Коттеджный поселок

Лодочный причал

Мойка

Ограждение

Пирс

Фундамент в зоне подтопления

Церковь

www.fundex.su

Свайный фундамент — не панацея!

Многие заказчики, самостройщики и даже строители считают, что свайный фундамент — это универсальный фундамент. Что это решение всех проблем, любых грунтовых условий и он применим при любых нагрузках. Я, как инженер-конструктор, хочу на двух примерах из нашей практики проектирования опровергнуть его универсальность.

Конечно, чаще всего такую универсальность приписывают свайно-ростверковому фундаменту со сваями длиной 2-4м и монолитным ростверком по верху. Принято считать, что такой фундамент подходит для всех видов домов(от каркасников до тяжелых каменных) и всех видов грунтов (от слабых суглинков до плотных твердых глин) в основании.

Обычно в частном домостроении применяют буровые сваи (висячие сваи), очень редко забивные, задавливаемые да и остальные типы тоже очень редки. Суть в том, что технология производства буровой сваи очень проста: сделал буром скважину, поставил каркас и забил бетоном. Глубина скважины выбирается «на глаз» — от 2 до 4м, все зависит от длины бура, хотя это главная ошибка самостройщиков.

Линович Л.Е. Расчет и конструирование частей гражданских зданий

Для общего понимания, хочу привести схему работы такой сваи в грунте. Общая нагрузка которую может выдержать свая состоит из двух слогаемых:

Правая картинка показывает схему работы висячих свай описанных в посте

1. Работа сваи под ее концом. Конец сваи принято заглублять в прочный несущий слой грунта (это может быть глина, суглинок, песок), своим концом свая передает нагрузку от дома на этот прочный грунт через площадь основания (конца сваи). Логично предположить, что чем больше площадь сваи (больше ее сечение, радиус) тем меньше давления она передает на несущий грунт. Но! при проектировании важно понять где этот прочный грунт залегает, какие его харакатеристики и способен ли он нести нагрузку передаваемую сваей. Таким образом длина сваи напрямую зависит от напластования грунтов на участке.

2. Работа сваи по боковой поверхности. Когда бетон набрал прочность и сваю начинают нагружать, она старается «проскользнуть» в грунте и создается трение боковой поверхности сваи о грунт, то есть грунт тормозить сваю и не дает ей возможности «проскользнуть» вниз под действием нагрузки от дома. Принцип тут такой же, чем больше площадь боковой поверхности тем больше грунта соприкасается с поверхностью сваи и соответственно силы «торможения» больше.

Т.Н. Цая Строительные конструкции

То есть по сути приходим к тому, что лучше делать сваю большой в диаметре и длинной 🙂 Но никто не хочет закапывать в грунт кубометры бетона просто так. И вот тут возникает инженерная задача — подобрать оптимальные размеры поперечного сечения сваи и ее длину, а не назначить на глаз исходя из длины бура:) Важно отметить, что для грамотного проектирования свайного фундамента необходимы геологические изыскания участка с прочностными характеристиками грунта.

Теперь приведу два примера когда можно и нельзя применять свайный фундамент:

Пример 1. В начале лета мы проектировали каменный дом в 2 этажа. По геологии грунты были представлены: 0,3м чернозема, 2,4м просадочного суглинка и еще более 7м твердой глины. Так как суглинок был просадочный с низким показателем начального просадочного давления, то решено было отказаться от ленточных или столбчатых фундаментов. Нами были рассчитаны свайные фундаменты четырех типов — длиной 3м и 4м и в диаметре 0,3м и 0,4м с опиранием на прочную глину. В итоге анализа, мы пришли к тому, что несущая способность у сваи с длиной 4м и диаметром 0,3м больше, чем у 3м сваи и диаметром 0,4м. В случае если бы заказчик предварительно не выполнил геологические изыскания и мы бы не знали о сложных геологических условиях (просадочность грунта), вполне возможно, что свая могла бы опереться на этот непрочный грунт и характер ее работы, несущая способность и геометрические характеристики были бы совершенно другими. Ну и как следствия вполне возможны неравномерные осадки фундамента и трещины в несущих конструкциях.

Пример 2. Еще один небольшой каменный дом. Геология показала, что грунты основания обладают хорошей несущей способностью: 0,2м чернозема, два вида суглинка 6,5м и крупный песок в основании. Я проводил предварительный анализ и понял, что свайный фундамент нецелесообразен в данном случае, так как для того, чтобы была возможность опереть сваю на крупный песок (прочное основание) необходимо было бурить скважину почти 7м глубиной, таким образом мы получали 7м сваю. В случае опирания сваи на суглинок, то несущей способности сваи под ее концом и по боковой поверхности было бы не достаточно для восприятия нагрузок от стен дома. Простое сравнение расхода материалов на свайное поле (сваи длиной 7м) и монолитную фундаментную плиту показали нецелесообразность использования свайного фундамента. Таким образом, было принято решение отказаться от свайного фундамента в пользу монолитной фундаментной плиты.

Вывод: Проектирование свайного фундамента — это сложная инженерная задача которую должен выполнять инженер-конструктор на основании инженерно-геологических изысканий.

В статье специально не упоминается о таких сложных геологических условиях при проектировании свайных фундаментов как «силы отрицательного трения», сваи с уширенной пятой, сваи в просадочных грунтах второго типа и т.д.

proektproekt.com

глубина, усиление и обвязка, минусы конструкции

Свайный фундамент В условиях неустойчивых и подверженных пучению грунтов целесообразно строить здания с применением свайных фундаментов, такая конструкция является более устойчивой и надежной. Проектирование и устройство свайных фундаментов базируется на следующих принципах.

Свайные фундаменты рекомендованы для применения в сложных геологических условиях, они являются практически единственным вариантом при постройке зданий в местности со значительной глубиной промерзания грунта. Кроме того, их применение оправдано на слабых грунтах, в зонах с высоким уровнем грунтовых вод.

Конструктивно такие фундаменты состоят из следующих элементов:

сваи
ростверк

Сваи представляют собой стержень, который может быть изготовлен из различных материалов. Сваи различаются также по способу монтажа, являются основным несущим элементом конструкции.

Ростверк или верхняя обвязка свай служит для распределения нагрузок, создаваемых конструкцией здания. В зависимости от материала стен возможна обвязка свайного фундамента брусом, железобетонными балками, металлическими элементами.

Ростверк

По принципу монтажа ростверк можно разделить на сборные и монолитные конструкции.

↑

Преимущества и недостатки свайных конструкций

Выбор фундамента такого типа обеспечивает застройщику целый ряд преимуществ, причем не только технического характера:

Значительно сокращается объем земляных работ.
Свайный фундамент значительно лучше воспринимает нагрузку, он может применяться для постройки зданий, имеющих значительную высотность.
Меньшая потребность в бетоне и других сыпучих строительных материалов.
Монтажные работы могут выполняться в любое время года, включаю зиму.
Конструкции свайного фундамента не подвергаются деформации при сдвижках грунта.

Несмотря на все очевидные преимущества, существует также ряд факторов, которые положительными не назовешь.

Свайный фундамент, даже при большом желании, не назовешь дорогим, в зависимости от длины и материала, из которого изготовлены сваи, их стоимость может достигать значительных сумм. Правда, экономия других материалов, необходимых для устройства фундамента, все-таки делает такой выбор экономически целесообразным. Забивка свай

Забивка свай требует применения специализированной высокопроизводительной строительной техники, найти которую в некоторых регионах бывает очень проблематично. Исключение составляют винтовые и набивные сваи, о способах их монтажа поговорим ниже.

Несмотря на эти минусы свайного фундамента, он достаточно широко применяется в строительстве, особенно в промышленных масштабах.

↑

Виды фундаментных свай

Все применяемые в строительстве сваи можно классифицировать по нескольким признакам.

В зависимости от применяемого материала сваи бывают:

Железобетонные сваи могут применяться для сооружения массивных построек, отлично работают при значительных нагрузках.
Металлические сваи более просты в монтаже, имеют меньшую массу, что значительно облегчает их доставку на объект.
Деревянные сваи имеют ограниченный диапазон применения, это связано с подверженностью дерева гниению. В основном, используются для постройки зданий с небольшим сроком эксплуатации, являются самым дешевым видом подобного материала. При выборе таких элементов целесообразно выполнить усиление свайного фундамента.

Деревянные сваи

По механизму монтажа сваи можно разделить на следующие виды:

Забивные сваи. Процесс их монтажа является самым трудоемким, требует, как уже говорилось, применения специальной техники.
Винтовые сваи устанавливаются простым вкручиванием в грунт. В частном строительстве это можно сделать вручную.
Буронабивные сваи. Для их устройства по технологической схеме фундамента бурят скважины определенной проектом глубины, которые заливаются бетонной смесью.
Буровые сваи — железобетонные сваи, монтируемые в предварительно пробуренные скважины.

По принципу действия, способу передачи нагрузки сваи подразделяются на висячие сваи и стойки.

Висячие сваи применяются на грунтах, не имеющих слоев устойчивого грунта. В этом случае свайный фундамент, нагрузка через который передается за счет сил трения боковых поверхностей элемента и грунта, находится в своеобразном подвешенном состоянии.

Стойки. Такие сваи опираются на слой твердого грунта, имеющегося на определенной глубине. Применение таких свай более целесообразно, конструкции с их применением практически не дают усадки.

По технологической схеме размещения свай можно выделить следующие виды конструкций:

Одиночные сваи
Кустовые сваи
Сваи с ленточным размещением

↑

Правила заложения фундамента

Проект свайного фундамента должен разрабатываться на основании серьезных геологических исследований. Их целью является определение состава грунта, его технических характеристик, глубины промерзания, структуры пород. На основании таких данных определяется тип применяемых материалов, их геометрические размеры.

При возможности применения нескольких видов свай, предпочтение следует отдавать более выгодному с экономической точки зрения материалу.

При определении длины свай следует учитывать глубину промерзания грунта. Только при условии, что глубина свайного фундамента превышает это значение, будет обеспечена надежность и эффективная работа всей конструкции.

Ростверк монтируется на сваях таким образом, чтобы обеспечивалось его горизонтальное положение. В связи с тем, что обрезку железобетонных свай проблематично выполнить строго по уровню, для монтажа ростверка применяют специальные оголовки, которые позволяют корректировать длину сваи.

При устройстве монолитного ростверка обязательно выполнять его армирование в соответствии с требованиями разработанного проекта. Для рубленых или других деревянных стен лучше всего выполнять ростверк из бруса, обработанного средствами, усиливающими стойкость к гниению.

Многолетний опыт применения конструкций такого типа позволяет сделать очевидный вывод — сваи и свайные фундаменты доказали эффективность своего применения в любых условиях.

При выборе такого варианта для постройки загородного дома необходимо просчитать экономическую выгоду от его применения. В некоторых случаях устройство ленточного фундамента, если позволяют условия, обойдется дешевле. Для частного домостроения наиболее оптимальным будет вариант устройства буронабивных свай, он позволяет совместить преимущества свайного метода и обычного ленточно-столбового фундамента.

opalubok.ru