Сваи, их длина и применение в строительстве
Длина свай, применяемых в строительстве различна. Выбор сваи необходимой длины зависит от геологического состояния грунтов на участке и обязательно оговаривается в проекте фундамента (строения) на основании соответствующих исследований и проектной нагрузки.
В некоторых случаях необходимую глубину погружения и, соответственно, длину свай определяют пробной забивкой, так же проведением и статического и динамического испытания свай.
Наша компания проводит такие испытания, причем цены на них не низкие, но данные работы себя полностью оправдывают.
Сваи: длина промышленных свай
Выпускаются готовые забивные сваи, длина которых колеблется от 3-х до 16-ти метров . В отдельных случаях, возможно изготовление и более длинных свай. Однако если есть необходимость осуществить глубокое погружения свай – чаще применяют составные сваи.
По способу взаимодействия с грунтом, сваи разделяют на:
- Сваи-стойки, которые опираются на плотный грунт или скальное основание, достигая проектной глубины.
- Висячие сваи – те, которые способны нести проектную нагрузку за счет сил бокового трения.
Также сваи могут отличаться по способу погружения в грунт:
- Забивка – наиболее распространенный и технологически отработанный способ погружения свай.
- Вдавливание – наиболее безопасный для соседних построек, но и весьма дорогой способ погружения, связанный с применением дорогостоящей техники.
- Вибропогружение – также требует специфического и часто дорогого оборудования – вибропогружателей.
- Завинчивание – применим только для винтовых свай.
- Комбинированные — сочетающие разные способы из перечисленных выше.
- Свайные работы, информация
- Сваебойные работы, подробнее
Внимание! Мы применяем в своей практике забивные сваи, длина которых может достигать 12 метров, и погружаем их без выемки грунта или с предварительным лидерным бурением. Кроме того, мы так же устанавливаем винтовые сваи, которые пользуются все большим спросом у населения.
Забивные сваи: длина и материал
Изготавливают сваи их различных материалов:
- Железобетонные сваи – самый распространенный вид свай.
- Стальные сваи – как правило, винтовые.
- Бетонные сваи
- Деревянные – многие свайные сооружения в Санкт-Петербурге еще со времен Петра до сих пор стоят на деревянных сваях.
- Грунтовые и комбинированные сваи встречаются редко.
Сваи, погружаемые забивным способом, как правило, не превышают 16 метров. Забивные сваи, длина которых больше – чаще всего погружаются с использованием комплексных методов и в большинстве случаев – составные.
Внимание! Определить, сваи какой длины, вида и материала наиболее целесообразно применять на данном участке может только специалист-проектировщик.
Консультации по сваям
Наши специалисты всегда готовы дать квалифицированную консультацию по сваям: их длине, способам погружения, особенностям свай из различных материалов и их стоимости.
В ряде случаев мы готовы выехать для таких консультаций на Ваш участок.
Обращайтесь – мы решаем любые вопросы, связанные с применением свай в строительстве Вашего объекта.
- Сваебойные установки
- Техника для забивки свай
Наша компания занимается поставкой и забивкой свай — обращайтесь, поможем!
Полезные материалы
Буроопускные сваи
Буроопускные сваи погружаются в скважину, диаметр которой превышает идентичные параметры самой конструкции, а оставшийся зазор заполняется раствором.
Железобетонные сваи, виды
В строительстве используются различные конструкции из бетона: плиты, балки и многое другое, но особого внимания заслуживают различные разновидности железобетонных свай.
Грунтоцементные сваи, технология
Технология грунтоцементных свай представляет собой создание мощных подземных колонн путем смешивания цементного молока и грунта в месте расположения будущей сваи.
Определение длины и глубины забивки свай
Выбор определенных характеристик железобетонных свай для устройства фундамента зависит от разных параметров. На этапе проектирования выполняют:
- расчет типоразмера (сечения, длины), общего количества свай с учетом характеристик грунта на участке,
- схему забивки свай – рядами, секциями или по спирали, расчет расстояний между соседними сваями, рядами на основе сведений о максимальной нагрузке проектируемого здания или сооружения,
- расчет глубины погружения свай в зависимости от состава твердых грунтов и усадки поверхностных слоев.
Состав и глубина залегания каждого слоя грунта определяется по результатам геологических изысканий, которые проводятся на участке до начала работ. Длина свай, определенная проектом, может быть скорректирована после пробной забивки свай, а также после проведения динамических или статических испытаний.
Нормативные требования
В соответствии с СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» (Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85) основное назначение свай – это установка на плотных слоях грунта для передачи действующей нагрузки. Основание с заостренным концом сваи должно опираться на твердые грунты, обеспечивая высокую прочность и устойчивость конструкций.
В положениях указанного Свода правил четко прописаны следующие особенности:
- в зонах с риском сейсмической опасности глубина погружения свай должна быть не менее 4-х метров,
- если основание сваи устанавливается в водонасыщенный песок, глубина погружения должна составлять 8 метров. Уменьшение глубины допустимо по результатам выполнения геологических изысканий,
- длина свай рассчитывается на основе условий и характеристик грунтов,
- при проектировании свайного фундамента учитываются уровень ответственности сооружения (ГОСТ 27751-88) и геотехническая категория объекта строительства (СП 22. 13330.2016).
В современных условиях возможно строительство объектов на свайных фундаментах с погружением опор до 70 метров. При этом максимальная длина цельных свай составляет 12 метров, по необходимости длина наращивается из составных секций. Минимальная длина железобетонных свай составляет:
- для сплошных опор – 3 метра,
- для полых опор – 4 метра.
Диаметр заостренного наконечника – 4,7 – 32,5 см.
На территории Москвы и Московской области глубина погружения свай в среднем составляет 2 – 3 метра (при стандартной глубине промерзания 1,5 м).
Выбор оптимальной длины свай
Рассмотрим варианты когда следует выбирать оптимальную длинну свай, в каких случаях это важно и имеет важное значение. Также мы с Вами рассмотрим типы свай по размерности и сфере их применения.
Оглавление:
- Определение длины сваи
- Расчетная длина сваи
- Минимальная длина свай
- Максимальная длина свай
- Длина винтовых свай
- Длина забивных свай
- Длина буронабивных свай
- Наши услуги
При проектировании свайного фундамента в расчет принимаются следующие параметры свай:
- Тип, материал. Зависят от характеристик грунта.
- Конструкция, диаметр сечения. Зависят от типа сооружения, ожидаемой нагрузки.
- Шаг между сваями. Зависит от ожидаемой нагрузки и типа свай.
- Длина. Зависит от глубины залегания твердого грунта с учетом осадки верхних слоев.
Определение длины сваи
Глубина залегания твердого грунта определяется геологическими изысканиями. Проектная длина сваи корректируется пробной забивкой, методом испытания свай (динамическим, статическим).
Для определения длины винтовой сваи под легкие постройки иногда бывает достаточно поверхностной диагностики: если в самом низком месте участка на глубине до полуметра начинается плотный песчаный или глинистый грунт, достаточная длина – 2 метра.
Расчетная длина сваи
Наконечник сваи должен опираться на твердый грунт (исключение – висячие сваи). Длина сваи принимается как расстояние от подошвы ростверка до твердого грунта с поправкой на рельеф, после чего проверяется на соответствие условию S ≤ Su (расчетная осадка должна быть меньше предельно допустимой).
Для того, чтобы была уверенность в надежности свайного фундамента при постройке строения, необходимо также правильно рассчитать и глубину забивки железобетонных свай. В зависимости от типа почвы, при строительстве каркасного дома глубина забивки свай может колебаться от трех до десяти метров, а размер сечения от 150 до 250 мм.
Минимальная длина свай
В соответствии со СП 24.13330.2011:
- В сейсмических районах минимальная глубина погружения свай 4 метра.
- Если наконечники опираются на водонасыщенные пески – 8 м. Уменьшение может быть обосновано дополнительными геологическими испытаниями.
- Есть предписания СНиП касательно отдельных регионов.
- В остальных случаях минимальная длина свай зависит от их типа.
Максимальная длина свай
Зависит от типа свай. В настоящее время в Санкт-Петербурге разрабатывается проект, предполагающий создание фундамента на буронабивных сваях с глубиной погружения 70 м.
Длина винтовых свай
Свая должна входить в грунт на глубину промерзания или больше (т.е. от 1,5 м). Например, в Подмосковье распространенная глубина погружения в загородном строительстве 2-3 метра.
Наибольшая длина цельной сваи двенадцать метров, но это не предел: при необходимости сваю наращивают.
Диаметр конуса от 4,7 см до 32,5 см. Самые тонкие подходят только для легких сооружений (заборов, беседок).
Длина забивных свай
Различают забивные сваи железобетонные, бетонные, деревянные. По форме – круглые, квадратные, тавровые, двутавровые, полые.
Стандартные длины от трех до 16 метров. Минимум для железобетонной сваи:
- 3 метра для сплошной.
- 4 метра для полой.
Можно использовать больше или меньше, их выполняют под заказ. При большой глубине погружения чаще применяются составные сваи, и забивной метод используется редко, обычно комбинированный.
Диаметр ж/б свай до 80 сантиметров, оболочек – до метра.
Длина буронабивных свай
Бурение под сваи обычно осуществляется на глубину от 10 метров (минимум, рекомендуемый СНиП) до 30.
На самых зыбких грунтах, под водой, для строительства особо важных сооружений возможно погружение до 50 метров, но уже с применением обсадных труб.
Наши услуги
Компания «Богатырь» производит забивку свай, шпунта на территории центральной России.
Будем рады ответить на ваши вопросы и готовы к сотрудничеству на взаимовыгодных условиях:
Какая длина винтовых свай необходима для фундамента?
Время чтения: 6 минут Интересно, но нет времени читать?
«Какая длина винтовых свай необходима для фундамента моего дома (бани, беседки…)?», – вопрос, который часто возникает у заказчиков при попытке рассчитать фундамент.
Когда речь заходит о проектировании свайно-винтового фундамента, есть много моментов, требующих пристального внимания:
- какие нагрузки необходимо учитывать;
- как расставить сваи в фундаменте;
- как грунтовые условия на участке строительства влияют на подбор свайных конструкций.
Эти и некоторые другие вопросы мы подробно рассмотрели в статье «Расчет свайного фундамента», которая ориентирована на малоэтажное строительство и позволяет разобраться в основных принципах подбора, расстановки винтовых свай. Сейчас же мы бы хотели подробнее остановиться на определении их длины. Она назначается исходя из пяти параметров:
- уровень залегания грунта с достаточной несущей способностью;
- расчетная глубина промерзания грунта;
- количество, расположение лопастей;
- высота цоколя;
- расположение участка с монтажным отверстием.
1. Глубина залегания грунта с достаточной несущей способностью
Чтобы фундамент воспринимал нагрузки от здания и передавал их на основание лопасть сваи должна закрепиться в грунте с достаточной несущей способностью мощностью слоя не менее трех диаметров лопасти. Не менее важно при этом подобрать и правильную конфигурацию лопасти, которая минимально нарушит структуру грунта и позволит избежать снижения его несущей способности (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).
Грунт с достаточной несущей способностью – имеющий относительно высокие прочностные и деформационные характеристики (подробнее о несущей способности грунта и о том, как она определяется в статье «Несущая способность винтовой сваи»). Он расположен всегда ниже глубины промерзания. Это связано с тем, что в большинстве грунтов в пределах этого слоя происходит действие сил морозного пучения. Что касается регионов с незначительной глубиной промерзания, то здесь необходимо учитывать толщину почвенно-растительного слоя.
Однако интересующий слой может быть расположен на более значительной глубине. Применять в этом случае длинные сваи или другой тип фундамента не всегда целесообразно с экономической точки зрения. Здесь нужна комплексная оценка грунтовых условий в верхней части геологического разреза. Если знать механические характеристики этого слоя, то можно подобрать такой тип фундамента и конструкцию сваи, которые обеспечат надежность и экономичность решения.
Однако если выполнять весь комплекс инженерно-геологических изысканий, то экономии можно не достичь, так как стоимость таких изысканий довольно велика. Как сказано выше, для принятия правильного решения достаточно получить только механические характеристики, поэтому из всего комплекса изысканий можно выполнить часть работ, что поможет значительно удешевить процедуру.
Определить механические характеристики грунта и уровень залегания слоя с достаточной несущей способностью возможно с помощью геотехнических и геолого-литологических исследований. Это простая и сравнительно недорогая процедура, включающая все необходимые исследования (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»).
Часто компании, которые строят фундаменты из винтовых свай, предлагают для уточнения условий участка выполнить пробное завинчивание, которое не является методом исследования грунта.
Для применяющих данный метод основным является принцип: «Если свая тяжело крутится на предполагаемой глубине установки, то ее несущая способность является достаточной», который не обеспечивает получение объективной информации о несущей способности. Во-первых, результаты очень сильно зависят от времени года, когда производят завинчивание, из-за влияния большого количества факторов, таких как: глубина промерзания, степень влагонасыщения и др. Во-вторых, процедура пробного завинчивания не дает никакой информации о типе и свойствах грунта под сваей. Поэтому контроль величины крутящего момента (который может быть определен при пробном завинчивании) должен применяться лишь для подтверждения ранее полученной расчетом предельно-допускаемой нагрузки на сваю.
2. Глубина промерзания грунта
Негативное влияние на надежность и срок службы фундамента может оказать морозное пучение. Заключается оно в следующем: верхние слои грунта в зимний период подвергаются воздействию отрицательных температур и вода, которая присутствует в порах, замерзает и увеличивается в объеме (при кристаллизации вода увеличивает свой объем в среднем на 12%), что приводит к возникновению выдергивающих сил на боковой поверхности свай.
К пучинистым относятся глинистые грунты, а также мелкие пылеватые пески. Степень влажности, а также близкое расположение к поверхности грунтовых вод являются факторами, увеличивающими пучинистость грунта. Если вы закрутили сваю в таком слое, она будет приподниматься вместе с грунтом, что приведет к выдергиванию и ухудшению эксплуатационной надежности фундамента. Поэтому она должна закручиваться так, чтобы лопасти находились ниже расчетной (не путать с нормативной) глубины промерзания. Она зависит от разных параметров: нормативной глубины промерзания, типа грунта, условий эксплуатации. Например, при утепленных цоколе и отмостке расчетная глубина будет меньше за счет теплоизоляции грунта под зданием, а если это жилой дом и полы выполнены без термоизоляции, то температура в цокольной части всегда будет положительной и промерзание грунта происходить не будет. То есть учет конструктивных особенностей и условий эксплуатации будущего здания может помочь при подборе оптимальной длины сваи.
Изменение нормативной глубины промерзания в зависимости от региона
3. Глубина расположения лопасти
Когда мы говорим об установке сваи ниже глубины промерзания и о необходимости расположения ее в выбранном слое, мы имеем в виду именно лопасть, а не острие конуса. То есть верхняя кромка лопасти определяет глубину заложения.
4. Высота цоколя
В конструктивном плане здание предусматривает наличие цоколя (ит. «zoccolo» – подножие строения). Какой же должна быть его высота? Вот несколько подсказок, которые помогут ответить на этот вопрос:
- Эстетика. Здание будет смотреться лучше с высоким цоколем, чем с низким или вообще без него.
- Снеговой покров. Если высота цоколя дома расположена ниже уровня снегового покрова, стены (причем не имеет значения, из какого материала они выполнены) в весенний период будут активно днем замачиваться и подвергаться замораживанию ночью, что снизит срок их службы. Поэтому рекомендуемая минимальная высота – 0,5 м.
- Капиллярное замачивание. Любой материал, из которого выполняются стены, обладает пористостью, что приводит, при соприкосновении с грунтом, к замачиванию вследствие капиллярного поднятия влаги. Чтобы защитить стены необходимо также обеспечить высоту цоколя не менее 0,5 м. Это позволит в будущем избежать развития гнилостных и коррозионных процессов.
Информацию об основных подходах к устройству цоколя и вариантах отделки мы разместили в разделе «Отделка цоколя».
5. Расположение участка с монтажным отверстием
Немаловажным, с точки зрения определения длины сваи, является и участок с монтажным отверстием (0,1 м), который спиливается после установки в проектное положение.
6. Расчет длины ствола
Таким образом, длина сваи будет определяться по схеме:
Глубина расположения лопасти (определяется результатами геотехнических исследований грунта и расчетной (не нормативной!) глубиной промерзания) + Высота цоколя + Расположение участка с монтажным отверстием = Длина винтовой сваи.