Какое допустимо минимальное и максимальное расстояние между сваями при строительстве каркасного дома.

13 Ноябрь 2021 Стройэксперт Главная страница » Фундамент » Расчет

Современное домостроение различных масштабов и направленности (промышленное, гражданское, коммерческое) обладает большим выбором технологий, используемых на различных этапах строительства. Выбор оптимального варианта осуществляют проектировщики и собственники недвижимости на стадии разработки проектной документации. Один из самых популярных способов обустройства фундамента – это закладка свайного поля.

Свайное поле — что это и зачем нужно

Свайное поле представляет собой составную часть любого свайного фундамента — железобетонного, винтового, буронабивного. После обвязки отдельно стоящих свай ростверком свайное поле используется в качестве основания для строительства зданий жилищного и промышленного типа, а также всевозможных инженерных и гидротехнических сооружений. В свайных фундаментах ростверк и сваи выполняют две разноплановые функции: ростверк — объединяет опоры в монолитную конструкцию и распределяет между сваями нагрузку массы здания, придает им устойчивости в грунте и увеличивает сопротивление свай к выталкивающим и горизонтальным воздействиям. Элементы свайного поля, в свою очередь, переносят нагрузку веса сооружения на шар почвы, в которой расположена их опорная часть. За счет того, что сваи забиваются на глубину — от 3 до 15 м., они вскрывают поверхностный шар грунта и распределяют вес сооружения в глубинной, высокоплотной и устойчивой почве, что особенно важно при возведении домов на территориях с проблемными грунтами.
Важно: возведение здания осуществляется после обвязки свайного поля ростверком, который выступает в качестве несущей поверхности для кладки стен.

Чем на самом деле являются сваи? Подбор и монтаж

Сваями, как конструкционными элементами, пользуются для передачи нагрузки на грунт. Нагрузка передаётся через нижний конец (вертикально) или трением, через боковую поверхность (горизонтально), а также их комбинацией.

Самые популярные виды свай, используемых в строительстве

В строительстве применяется множество видов свай, которые различаются геометрией, материалами и технологией исполнения.

1. Сваи готовые – заранее подготовленное изделие из железобетона, металла, пластика, дерева. Вводятся в грунт с помощью различных методов (забивки, вибрации, вдавливания, завинчивания или их комбинации).
2. Сваи, выполненные в грунте – обычно железобетонные или бетонные. Выполняются в скважине, пробуренной с помощью обсадной трубы, полого шнека. В скважину подаётся бетонная смесь, которая, затвердев, образует тело сваи.

Железобетонные сваи
Способы монтажа и используемый материал, как правило, обусловлены типом грунта, рельефом местности, требуемой расстановкой свай.

типы Размещения свай в фундаменте

В соответствии с формой ростверка и проектируемой нагрузки от конструктивных элементов здания, сваи в фундаменте могут располагаться следующим образом:

• В виде свайного куста – совокупности небольшого количества свай, расположенных компактно. Ростверк при этом может иметь соотношение сторон не более чем 1:5. Такая компоновка свай применяется под колонны, некоторые высокие конструкции (например, дымовые трубы), стойки и т.п.
• В виде свайной полосы – под вытянутые, протяженные фундаменты, например под длинные стены, набережные и т.п.
• В виде свайного поля – в отличие от свайного куста, свайное поле состоит из значительно большего количества свай, например, при строительстве зданий и сооружений на сплошном (в виде плиты) ростверке, под мостовыми опорами и прочие сплошные фундаменты.

Полезный для Вас материал:

1. Свайные работы, подробнее
2. Мелкозаглубленный фундамент

Ленточное основание

Для формирования ленточного фундамента можно использовать две технологии – монолитную или сборную. В первом случае сформированные каналы заливаются бетоном, предварительно делается контур армирования. Сборная технология – это установка готовых ж/б блоков и заливка их бетонной смесью. Последнее может сказаться на надежности, так как плотность структуры будет отличаться. Это не допускается для двухэтажных частных домов, температурное расширение будет разное, что приведет к перекосу стен.

Как создать чертеж фундамента дома в разрезе:

• Сначала делается общая схема – расположение элементов, их соединение. Рекомендуемый масштаб – 1:400.
• Формирование разреза. Имитируется поэтапное строительство основания. Сначала рисуется разрез ямы, рассчитывается толщина и высота опалубки. Затем чертятся песчано-гравийная подушка, армирующий пояс. Последнее – схема заливки бетона.
• Расчет объема материалов. Это нужно для сметы.

При сложном основании можно разделить чертеж разреза фундамента на несколько схем. Это поможет сделать детальный план обустройства для всех элементов здания. На последней стадии выпялятся расчет характеристик – давление на грунт, несущая способность. Делать вычисления можно в специальных программах.

Важно: если в доме будет стоять котел отопления весом более 400 кг, для него нужно сделать отдельный фундамент. Он по плану будет соединяться основным.

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.

Отделка цоколя

Наружная часть фундамента выступающая над уровнем почвы — это цоколь.
Для завершения устройства фундамента стоит упомянуть об отделке цоколя:

• теплоизоляция, позволит сохранить тепло в подвале даже в самую суровую зиму, для этого применяется минеральная вата или жёсткие плиты полистирола;
• гидроизоляция, особенно важна в низких местах с повышенной влажностью, болотистой почвой и риском подтопления, проще всего использовать обмазочную гидроизоляцию;
• декоративная отделка, штукатурка из керамзитобетона или заделка декоративными панелями;
• обязательный отлив на цоколе не позволит воде подтекать под фундамент.

Правильно подобранный вариант отделки цоколя сможет придать дому уникальный колорит. Обеспечить долгую эксплуатацию здания. Один из простых и эффективных видов отделки это глиняная штукатурка, на которой с помощью трафарета можно создать имитацию каменной кладки. При невысоких денежных и трудовых затратах оштукатуренный цоколь получается оригинальный и запоминающийся.

Проектирование свайного поля

Любым проектировочным работам по расчету свайного поля предшествует проведение геодезического исследования грунтов на строительной площадке. В процессе исследований определяются следующие данные:

• Сила сопротивления (грузонесущая способность) грунта;
• Плотность почвы;
• Насыщенность влагой;
• Глубина промерзания;
• Напластование разных видов почвы в пределах строительного участка.

Рис: Геодезические изыскания при проектировании свайного фундамента

Важно: необходимость в геодезии участка обуславливается тем, что фактическую несущую способность конкретной сваи невозможно рассчитать исключительно по материалу ее изготовления, поскольку сила сопротивления почвы, в большинстве случаев, будет меньшей, час грузонесущая характеристика сваи. Поэтому, свойства свай всегда рассчитываются на основании характеристик почвы, в которую они будут погружаться.

Подготовка к работам

Выбрав вид основания, перед владельцем дома встаёт задача правильно рассчитать параметры ленточного фундамента, если его делать без услуг строительной фирмы, а только своими руками, с помощью пошаговой инструкции.

Определимся с какими параметрами придётся столкнуться при решении вопроса, как сделать фундамент для дома:

Заглубление фундамента в грунт, здесь важно точно знать глубину промерзания почвы в регионе производства работ и заложить 300-500 мм ниже этой границы, кроме того, вес будущего дома будет иметь значение при расчёте, чем выше дом и тем более тяжёлые материалы применяются, тем глубже понадобится котлован. Ширина пояса бетона, здесь определяющим фактором также будут габариты здания, но обычно толщину проектируют в пределах от 300 до 500 мм. Марочная прочность бетона, не имеет смысла использовать для фундамента жилого дома бетон прочностью менее М250, это предельное значение, при занижении которого появляется риск того что дом развалится ещё до завершения строительства. Проект фундамента должен точно соотносится с проектом дома, будет это каменный капитальный дом из шлакоблоков или газосиликатный дачный вариант, если предполагается установка кирпичной печи, гаражных откатных ворот или других тяжеловесных конструкций, закладные элементы фундамента должны составляться с этим расчётом.

Расчёт количества свай

Расчет количества опор в свайном поле ведется в три этапа:

• Определяется совокупная нагрузка, которая будет действовать на фундамент в процессе эксплуатации;
• Определяется грузонесущая характеристика одной сваи;
• Совокупная нагрузка делится на несущую характеристику сваи, что дает требуемое количество опор.

Для расчета совокупных нагрузок на свайное поле необходимо высчитать массу здания исходя из удельного веса стройматериалов, использующихся для строительства дома, и площади его конструктивных элементов.

Рис: Удельный вес элементов здания

Далее рассчитывается эксплуатационная нагрузка на строение, величина которой, согласно ГОСТ 20107-85, составляет:

• Для жилых сооружений — 150 кг/м2 перекрытия;
• Для промышленных сооружений — 200 кг/м2.

Важно: если проектируется свайное поле двухэтажное здание, эксплуатационная нагрузка определяется с учетом обеих этажей.

Следующий этап — высчитывание нагрузок от давления снежного покрова в зимнее время года, величина которой будет отличаться, в зависимости от географического расположения здания. При расчете снеговой нагрузки площадь крыши умножается на нормативную массу снежного покрова на 1 м2.

Рис: Карта снеговых нагрузок в разных регионах России

В результате формула общих нагрузок на свайный фундамент принимает следующий вид:
ОН = (Мз + Эн + Сн)*1.2, где

• Мз — масса здания;
• Эн — эксплуатационная нагрузка;
• Сн — снеговая нагрузка;
• 1.2 — коэффициент надежности.

Следующий этап проектирования, после определения величины нагрузок — расчет грузонесущей способности свайной опоры, который осуществляется на основе информации о грунте, полученной в результате геодезических испытаний. Несущая способность железобетонных свай высчитывается по формуле: Fd = Yc*(Ycr*R*A + U∑Ycri*Fi*Li), в которой:

• Yc — совокупный коэффициент работы свайной опоры в почве;
• Ycr — коэффициент работы грунта под острием свайного столба;
• R — нормативное сопротивление почвы под острием сваи;
• А — поперечное сечение свайной опоры;
• U — периметр площади сваи;
• Ycri — коэффициент работы почвы по боковым поверхностям опоры;
• Fi — нормативное сопротивление почвы по боковым поверхностям свайного столба;
• Li — длина боковой поверхности ствола сваи.

Важно: по завершению расчета величина совокупных нагрузок на свайное поле разделяется на грузонесущую способность одной сваи, что дает требуемое количество опор в фундаменте.

Проект: заказывать или нет

Строительство дома требует немалых средств. Закономерно возникает желание сэкономить. Но фундамент — не тот этап, на котором стоит экономить, ведь неправильное его построение приведет к возникновению проблем, на устранение которых потребуется намного больше денег. Потому желательно заказать проект, как и геологическое исследование.

Обойтись без этого этапа можно разве что при строительстве небольших домов, бань, временных или хозяйственных построек. Если же строится будет капитальный дом, причем из тяжелых материалов, то риски слишком велики. Но решать вам.

Собственно, информации достаточно и для самостоятельного проектирования фундаментов, особенно ленточных. Но нехватка знаний и опыта часто приводит к двум противоположным результатам:

• Фундамент сделан с чрезмерным запасом прочности для данных условий. Это хорошо с точки зрения эксплуатации, но ведет к повышенным расходам, часто превышающим стоимость проектирования.
• Недостаточный запас прочности или неправильное проектирование, приведшее к неравномерной осадке грунта. В результате — трещины в стенах дома.

Как видите, оба варианта ведут к перерасходу средств: на этапе строительства или на восстановление и ремонт. И не факт, что проектные работы будут стоить дороже. Скорее, наоборот. Расчет фундамента стоить может примерно 100-250$, но для него необходимы данные по геологии на участке, а эти исследования стоят в районе 1000$. Под небольшое строение можно провести изыскания самостоятельно, а вот под солидное лучше, наверное, довериться профессионалам.

Подбор типа ЖБ свай

Наиболее востребованным в сфере жилищного строительства типом железобетонных свай являются столбы цельного квадратного сечения 30*30 см. Такие сваи используются для возведения:

• Малоэтажных и многоэтажных зданий;
• Промышленных помещений — ангаров, хранилищ, складов;
• Усиления уже существующих фундаментов на сваях.

Рис: Железобетонные сваи сечением 30*30 см

Важно: при необходимости строительства тяжелых зданий, где от свай требуется максимальная грузонесущая способность, могут применяться столбы сечением 35*35 и 40*40 см. Для возведения легкий сооружений из дерева и пенобетонных блоков — сваи 25*25 см.

Сваи квадратного сечения применяются для возведения зданий и сооружений во всех видах почвы, включая:

• Пучинистую почву;
• Почву, склонную к горизонтальным сдвигам;
• Низкоплотный и влагонасыщенный грунт — илистый, заболоченный, торфяники.

В регионах, где уровень сейсмичности не превышает 6 баллов, могут использоваться квадратные сваи с внутренней полостью. За счет экономии расходных материалов при их производстве (бетона и арматуры), такие изделия стоят дешевле сплошных свай.

Рис: Составные железобетонные сваи

Если на площадке присутствует толстый верхний пласт проблемной почвы (свыше 10 м.), и длины цельных свай не хватает для его вскрытия, применяются составные конструкции. Их совокупная длина может доходить до 28 метров за счет стыковки двух отдельных секций в процессе погружения.

Геологические изыскания

Не только расчет фундамента важен для возведения устойчивого каркасного дома, важны характеристики грунта и геологические особенности. Специалисты, проектирующие сооружения, проводят сложные геологические изыскания – бурение и изучение материала в лаборатории.

Если каркасное здание будет возводиться самостоятельно, то часто достаточно визуального исследования. С этой целью проводится бурение на глубину ниже подошвы фундамента примерно на 50-100 см. Это поможет определить тип почвы и исключить наличие водонасыщенных слоев. Рекомендуется такую проверку делать в нескольких местах, поскольку неустойчивый грунт может находиться рядом, в пределах постройки.

Разметка свайного поля

Геодезическая разбивка свайного поля — один из ключевых этапов предварительных работ перед непосредственным погружением свай. Данный процесс состоит из трех этапов:

• Переноса на площадку базисных линий свайного поля — внешних и внутренних контуров фундамента;
• Разметку мест забивки каждого элемента свайного поля согласно проектной схеме;
• Определение нулевого уровня свайного поля (высоты для выравнивания опор после забивки)

Разметка свайного поля ведется с применением досок обноски, между которыми натягивается бечевка либо мягкая проволока. При разметке точек погружения свай бечевка натягивается перпендикулярно друг другу так, чтобы место ее пересечения совпадало с точкой забивки ЖБ конструкции.

Рис: Разметка свайного поля

Важно: разметка свайного поля подтверждается документально, в процессе выполнения работ составляется «Акт разбивки осей свайного поля», к которому прилагается исполнительный чертеж, в нем указывается основная информация — расстояние между сваями, положение базисных линий, высотные отметки.

Виды конструкций каркасного дома

В строительстве используют четыре вида конструкций:

Чертеж с размерами и планировка каркасного здания с обозначением основания

1. Рамная с перекрытием. Еще ее называют «платформа» или «канадская». Каждый слой состоит из площадок. Сборка идет снизу – вверх. На самую нижнюю обвязку, уложенную на фундамент, укладываются балки и лаги перекрытия первого этажа. При помощи фасадных лаг они сбиваются в единый поддон. Стойки каркаса внизу крепятся к лагам, а вверху служат основой для следующего этажного перекрытия.

2. Каркас с неразрезанными стойками. Подпорки, проходящие вертикально через весь каркас, должны быть строго параллельны друг другу.
3. Стоечно-балочная конструкция. На две параллельные опоры укладываются поперечные балки. Они должны выдерживать максимальную нагрузку. Для длинных перемычек балки берутся стальные.
4. Каркасно-стоечная конструкция. Схожа со стоечно-балочной. Единственное отличие – стойки устанавливаются сразу в грунт. Это приподнимает здание.

Такой тип каркаса незаменим в заболоченных, подтапливаемых местностях.

Возведение свайного поля

Обустройство свайного поля начинается с выполнения подготовительных работ, которые включают:

• Перемещение на объект строительной техники;
• Доставку свай, их разгрузку и распределение по расходным складам;
• Вертикальную разработку участка (рытье котлована, если он предусмотрен проектом).

Рис: Процесс забивки свай

По завершению разбивки свайного поля в работу вступает копровая машина, посредством которой ведется погружение ЖБ свай. Сам процесс выполняется в следующей последовательности:

• Копр размещается на месте забивки, свая фиксируется лебедкой и подтягивается к точке погружения;
• Вспомогательный персонал производит строповку сваи, конструкция поднимается и размещается в вертикальном положении на месте забивки;
• Свая закрепляется на копровой мачте установки и стыкуется с сваебойным молотом, производится проверка ее вертикальности (при наклонной забивке — угла наклона);
• Сваебойный молот копра наносит по погружаемой конструкции удары до тех пор, пока не наступит проектный отказ сваи.

Рис: Обустройство свайного поля

Отказ наступает в момент, когда глубина погружения столба от серии ударов молота (залога) совпадает с предварительно рассчитанной в проекте величиной. После отказа копровая установка приступает к погружению следующей сваи, таким образом обустраивается все свайное поле.

Плиточное основание

Самое сложное обустройство основания для частного дома – сделать черте разреза фундамента плиточного типа. Монолитная плита применяется при невозможности установки остальных видов. Она полностью компенсируется все подвижки грунта, минимизирует влияние сезонных паводков, перепада температур. Но в этой схеме есть недостатки – сложность обустройства, невозможность сделать цокольный или подвальный этаж. Работы выполняются по заранее составленному плану – установка инженерных коммуникаций, подготовка земельного участка.

Особенности формирования чертежа в разрезе плиты-основания частного дома:

• Сначала составляется схема проводки водопровода, канализации. Трубы будут проходить через плиточное основание. Поэтому нужно заранее выбрать место их положения относительно плана дома.
• Подготовка участка. Для обустройства необходимо сделать неглубокий котлован – до 80 см. по краям рекомендуется установить тепло и гидроизоляцию.
• Первый слой – подушка из щебня. Она укладывается на выровненный и утрамбованный грунт. Толщина – 20-30 см.
• Второе – засыпка песка. Для лучшего схватывания он обрабатывается цементным «молочком».
• Затем устанавливают гидроизоляция и слой утеплителя.
• Объемное стальное армирование. Он формируется из стальных прутьев, сваренных между собой. Размер ячеек рассчитывается заранее, зависит от площади плиты фундамента, массы здания.
• Монтаж гильз для прокладки труб инженерных коммуникаций.
• Заливка бетоном. Для удаления воздуха необходимо использовать строительный вибратор.

Время окончательного застывания зависит от толщины бетонной плиты и климата. обычно это происходит за 40-60 дней. Важно сделать чертеж разреза фундамента, чтобы правильно рассчитать нагрузку и расположение основных элементов.

Для составления схемы основания можно использовать специальные программы. Она должна входить в общий проект строительства загородного жилого дома. Поэтому рекомендуется приобретать комплексный пакет проектной документации.

Строительство свайного поля

Наша компания специализируется на забивке свай. Специалисты компании – высококвалифицированные работники, имеющие большой практический опыт. Техника, которой мы располагаем, позволяет строить свайные поля любого размера и любой конфигурации в короткие сроки при неизменном соблюдении технологии забивки свай и с высоким качеством.

Кроме свай забивных мы погружаем винтовые сваи, согласно Вашему проекту. Есть возможность и погружения железобетонных свай с применением лидерного бурения.

По всем вопросам Вы можете получить детальную консультацию наших специалистов, а также заказать сваебойные работы, заполнив соответствующую форму. Это наиболее оперативный способ получить необходимый результат.

Свяжитесь с нами и мы произведём работы

Наша компания сможет заняться забивкой свай на Вашем свайном поле, мы работаем в Москве и области, применяя новейшее сваебойное оборудование.

1. Копры для забивки свай
2. Техника для забивки свай

Наша компания производит работы по погружению свай — обращайтесь, поможем!

Полезные материалы

Шпунтовые сваи, технология

Шпунт Ларсена – это профиль из металла, сформированный в виде жёлоба, имеющего на боковых стенках закруглённые края, выполняющие функцию пазов.

Забивные сваи, виды

Для строительства свайных фундаментов сегодня применяют забивные сваи из различных материалов

Длина свай и их применение

Длина свай, применяемых в строительстве различна. Выбор сваи необходимой длины зависит от геологического состояния грунтов на участке