Винтовые сваи на песчаном грунте
Винтовые сваи в международных стандартах и практических рекомендациях пользователей FORUMHOUSE
Винтовые сваи считаются универсальным видом фундамента, который делается за один день, подходит для любых грунтов, спокойно служит более ста лет (но это зависит от качества стали) и не наносит вред почвенному покрову участка. Строителям выгодно использовать винтовые сваи – на устройство фундамента уходит не пара месяцев, а пара дней, но чем это может обернуться для будущих владельцев дома? Особенно в российских условиях, когда нет ясности с официальными строительными нормативами и рекомендациями по применению винтовых свай в малоэтажном строительстве. Эта статья рассказывает о том, какие нормативы и рекомендации существуют в мировом строительном сообществе, и чем руководствуются при установке винтовых свай участники нашего портала.
Содержание
- Преимущества винтовых свай
- Ограничения для винтовых свай по Международным строительным нормам
- Какой грунт не подходит для винтовых свай
- Требования к элементам конструкции винтовой сваи
Преимущества винтовых свай
Почти 200 лет назад в США появилось первое строение на винтовых сваях. Это был маяк Стонингтон-Харбор в Коннектикуте: десятиметровая каменная башня, соединенная с каменным домом смотрителя. Этот маяк цел до сих пор.
Винтовые сваи разработал молодой ирландец Александр Митчел. На «винтовых сваях Митчела» строили маяки и причалы, железнодорожные мосты и путепроводы. Преимущества винтовых свай были очевидны:
- скорость (готова к использованию сразу же после установки);
- технологичность (понято, что вручную сваи для промышленного использования не ввинчиваются);
- невысокая стоимость (они всегда дешевле железобетонных фундаментов);
- независимость от климатических условий (их можно устанавливать хоть в мороз, хоть в жару от -35 до 35 градусов Цельсия).
- независимость от УГВ: не надо волноваться из-за набухающих грунтов и осушать площадку.
Посмотрите видео о том, как легко можно бурить сваи даже зимой:
Ограничения для винтовых свай по Международным строительным нормам
Но все вышесказанное касается только фундаментов из свай, сделанных промышленным способом и по всем параметрам соответствующих Международным строительным нормами ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria (Критерии приемлемости фундаментов на основе винтовых свай). И даже для таких свай введен целый ряд ограничений.
- Винтовые сваи используются только для строений с классами сейсмостойкости от А до С, от «конструкции для сейсмобезопасных районов» до «конструкции для районов с умеренной сейсмической активностью».
- Удельное электрическое сопротивление грунта должно быть при этом более 1000 Ом-см (это связано с высокой скоростью электрохимической коррозии стали);
- РH грунта должен быть более 5,5.
- Грунт не должен содержать большое количество органики;
- Сульфация грунта должна быть менее 1000 ppm (иначе появляется угроза для незащищенного бетона железобетонных свай);
- Грунт не должен содержать отвалы грунта, мусор и пр;
- Грунт должен обеспечивать боковую поддержку свай. Рыхлые пылеватые пески, торф, мягкие осадочные породы тут неприемлемы.
Чтобы понять, с каким грунтом приходится иметь дело, обычно делают пробное вкручивание или бурение. Не лишним будет поговорить с соседями, которые уже поставили дом на винтовые сваи: все достоинства и недостатки они уже выявили эмпирическим путем.
Какой грунт не подходит для винтовых свай
Особенности грунта, для которого винтовые сваи будут нерациональными и даже опасными, сформулировал пользователь FORUMHOUSE c ником Игорь3.
Слабонесущий грунт – свая легко вкручивается на всю глубину или свободно вращается, не закручиваясь. Столкнувшись с этим явлением, обычно сваю наваривают до упора до прочного грунта, но:
Глубина до прочного грунта может быть боле 7 метров, что делает этот тип фундамента уже не рациональным.
Твердый грунт. Это довольно распространенное явление: грунт настолько жесткий, что металл не выдерживает, обычную винтовую сваю с лопастями просто не вкрутить.
Каменистый грунт. Даже небольшие камни на пути лопастей усложняют вкручивание или делают его невозможным.
Как и для всех видов заглубленных фундаментов, для фундамента из винтовых свай обязательна боковая поддержка грунтов. В п. 1810.2.1 Международного строительного кода IBC для винтовых свай, которые устанавливаются в текучих грунтах или воде и не связанных между собой в группы обязательно требование:
Глубина заглубления сваи в плотные грунты - минимум 1542 мм, а в мягкие - минимум 3048 мм.Требования к элементам конструкции винтовой сваи
Толщина металла стенок винтовой сваи зависит от двух параметров:
- нагрузки на нее;
- условий эксплуатации.
Под условиями эксплуатации в большей степени понимается, как будет истончаться металл из-за коррозии – именно от того зависит, прослужит свая 400 лет или проржавеет через 40 лет и дом рухнет.
Допустим, у вас на участке обычный суглинок (не солончак и не кислые почвы) и труба ГОСТ 10704-91 «трубы стальные электросварные прямошовные» с толщиной стенки 3,8мм (самый ходовой размер). Свая не покрашена, или покрашена дешевой, но не специальной краской. По моим наблюдениям, такая свая может прослужить около 50 лет. А если сталь защищена специальной краской, а лучше цинком, то срок нормальной эксплуатации сваи намного больше.
Требование использовать цинковые покрытия свай в грунтах с высокой коррозионной активностью предъявляет международный стандарт ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria. Ниже в таблицу мы собрали требования этого документа к конструкции винтовой сваи:
Параметр
Величина
Толщина стенки ствола в неагрессивных грунтах
Толщина стенки ствола в агрессивных грунтах
Толщина полимерного покрытия
Большинство свай российского производства этим параметрам не соответствует. Их делают из сварных труб (стойкость к коррозии бесшовных труб из горячего проката значительно выше, и именно из таких труб должен был делаться ствол сваи согласно советскому справочнику «Сваи и свайные фундаменты», выпущенному в 1977 году). Как уже говорилось, «самый ходовой размер» толщины стенки у нас 3,8 мм (но почти всегда до 4 мм). А покрытие от коррозии настолько тонкое, что не часто не переживает даже транспортировку.
Очень важно, чтобы на сваю было нанесено качественное, износостойкое покрытие. Можно проверить качество краски, царапнув ее рядом с просверленном отверстием в конце сваи. Качество сварки можно увидеть по шву: он должен быть сплошной, ровный, красивый, без соплей и раковин. И металл должен быть гладкий. Нужна уверенность, что перед вами – не покрашенная ржавая труба.
Если перевернуть сваю и постучать по ней, из нее не должна сыпаться ржавчина.
Популярное в нашей стране «обваривание» стальных винтовых свай связями из стальных швеллеров, двутавров и уголков ускоряет коррозию. В грунтах со слабой боковой поддержкой эта технология – суровая необходимость, без нее не обойтись. Но при этом может возникнуть гальваническая связь между сваями и другими стальными строительными элементами и арматурой железобетонных конструкций: это приводит к появлению блуждающих токов, ускоряющих коррозию. В пункте 3.9 ICC AC358 говорится о том, что той связи быть не должно. Также этот пункт запрещает совмещение в свайном фундаменте оцинкованных и неоцинкованных элементов.
В целом, если человек не знает степень коррозионной агрессивности грунта на своем участке, ему лучше не рисковать и использовать сваи со стволом:
Выводы
На нашем портале часто можно часто встретить мнение, что винтовые сваи не подходят для ответственных строений.
Винтовые сваи - удел сараев и бытовок, ну ни в коем случае для дома!
Но в реальности на винтовых сваях надежно и долго стоят даже большие дома. Самое главное здесь – высокое качество свай и правильный расчет. Учитывать нужно и особенности грунта, и степень его коррозивной агрессивности. Фундамент – основа дома, и легкомысленность в этом вопросе недопустима.
Больше узнать про винтовые сваи и определиться с их допустимость в малоэтажном строительстве помогут темы на FORUMHOUSE «Фундамент на винтовых сваях – 6» и «20 мифов про винтовые сваи». Почитайте нашу статью – она доказывает, что существует всего три причины построить свайно-винотовой фундамент. Посмотрите наше видео про утепленный финский фундамент, который рассказывает нюансы монтажа, конструкционные особенности, отличия от подобных типов плитных фундаментов.
Винтовые сваи для каменистого грунта
Винтовые сваи для каменистого грунта используются достаточно редко – для таких почв выгоднее использовать столбчатый или ленточный фундамент. Перед установкой основания требуется обязательно провести геологическую разведку, чтобы убедиться в отсутствии крупных камней на участке. Для этого проводится бурение лидерных скважин глубиной до полутора метров. Если предстоит устанавливать здание на слой сплошного щебня, необходимо заранее предусмотреть все особенности основания.
Разновидности каменистых грунтов
На приобретенном под строительство участке могут быть следующие разновидности каменистых почв:
- Крупнообломочный грунт, больше чем наполовину состоящий из частиц величиной больше двух мм. На таком участке также могут встретиться более крупные валуны, из-за которых возникнут трудности с закручиванием свай.
- Техногенный грунт. Так называют почвы, преобразованные в результате деятельности человека. В нем могут присутствовать обломки кирпича, бетонных конструкций, крупные камни, ветки и прочий строительный мусор. На таких почвах рекомендуется использовать сваи уменьшенного диаметра с усиленным антикоррзийным покрытием – это позволяет избежать повреждений при вкручивании металлического стержня в грунт.
Калькулятор винтовых свай
КАЛЬКУЛЯТОР СТОИМОСТИ УСЛУГ
СТОИМОСТЬ: 0 руб
Уточняйте стоимость при заказе
Глубина установки свай должна быть не меньше уровня промерзания грунта – для северных регионов это полтора метра, для южных – 1,2 м. Если возникли сложности с завинчиванием свай, это негативно отразится на надежности всей постройки. Из-за этих особенностей на скальных почвах крайне редко устанавливают свайные фундаменты.
Технические сложности монтажа
Технические сложности с установкой свайно-винтового фундамента в каменистый грунт обусловлены присутствием большого количества твердых включений. При закручивании сваи в грунт возникают следующие проблемы:
- Возможность попадания конца сваи в крупный камень. В этом случае можно попытаться разрушить его, однако велик риск повредить саму сваю и нарушить целостность защитного покрытия. Другой вариант – попробовать сначала выкопать камень и перенести его, однако в этом случае нарушается плотность грунта, и свая теряет несущую способность.
- Риск отклонения сваи от вертикального уровня из-за большого количества твердых включений в почве. Если свая расположена криво, она не выполняет своих функций и не может стать достаточно надежной опорой для здания.
- Риск повреждения защитного антикоррозийного покрытия из-за повышенных абразивных свойств грунта. Даже при отсутствии крупных камней покрытие может существенно пострадать, в результате свая начнет быстро разрушаться под воздействием коррозии.
Если почва на участке чрезмерно насыщена валунами, и они находятся на глубине больше 1 метра, от использования свай для возведения дома лучше отказаться. В некоторых случаях можно перенести свайное поле туда, где камней меньше или их нет совсем, однако приходится вносить изменения в проект.
Особенности монтажа свай
Монтаж свайно-винтового фундамента в каменистый грунт превращается в сложный технологический процесс. Если при предварительной разведке были найдены только несколько крупных камней на небольшой глубине. Их необходимо предварительно выкопать и удалить с участка, только после этого можно приступать к монтажу.
Особенность работы на каменистых почвах – использование свай с двумя широкими лопастями, упрощающими вкручивание в плотное основание. Предварительно проводится разметка участка, в местах будущей установки пробуриваются скважины на запланированную глубину. Она должна быть меньше глубины установки свай, чтобы обеспечить уплотнение грунта при закручивании металлических конструкций. При установке важно контролировать вертикальность расположения каждого элемента.
Сваи монтируют в грунт, после этого они срезаются по одному уровню, устанавливаются оголовки. Затем установленный фундамент связывается в единый каркас с помощью металлических швеллеров, и можно переходить к следующему этапу строительства. Строгое соблюдение технологии и постоянный контроль правильного расположения элементов фундамента гарантирует ему прочность и долговечность.
Альтернативным основанием для дома на каменистом грунте может стать ленточное заглубленное или мелкозаглубленное основание, также можно использовать столбчатый или плитный фундамент.
Винтовые сваи для песчаного грунта
Винтовые сваи для песчаного грунта станут наиболее подходящим решением. Это возможность быстро построить прочное и долговечное основание на сложной почве, для которой не подходят другие варианты. Свайно-винтовое основание обладает высокой несущей способностью, однако при его строительстве на песке нужно учитывать целый ряд особенностей. Конструкция зависит от типа почвы, особенностей песка, глубины промерзания земли и других характеристик.
Особенности и виды песчаных почв
Вблизи Москвы песчаные почвы встречаются относительно редко, причем такие грунты могут быть двух типов:
- Верхний слой почвы состоит из песка. Это наиболее редкий вариант, такие почвы можно встретить, если раньше на участке был песчаный карьер.
- Верхний слой представляет собой обычный грунт или торф, а под ним находится слой песка. Это более распространенное решение, доставляющее немало проблем при установке основания.
Калькулятор винтовых свай
КАЛЬКУЛЯТОР СТОИМОСТИ УСЛУГ
СТОИМОСТЬ: 0 руб
Уточняйте стоимость при заказе
Песчаные почвы обладают достаточно высокой плотностью, поэтому закручивать в него сваи непросто. Задача решается быстрее, если фундамент предстоит устанавливать в супеси – сухие песчаные почвы без избыточного содержания влаги. Если же предстоит закрутить винтовые сваи в обводненных песках, сделать это можно только с привлечением спецтехники.
Предварительно проводится лидирующее бурение – подготовка отверстий под установку сваи, чтобы упростить процесс. Для бурения песков используется бур толщиной 200 мм и более – это позволяет предотвратить осыпание песка в скважину. При бурении на песках нельзя использовать воду для заливания скважин: мокрый песок быстрее осыпается, и это создает трудности при обустройстве скважин.
Плюсы использования винтовых свай
Возведение дома на фундаменте из винтовых свай имеет целый ряд плюсов. При закручивании они не разрушают грунт, а только уплотняют его, в результате приобретают большую несущую способности. При установке на большую глубину наконечник сваи достигает плотных слоев почвы и надежно закрепляется: одна свая способна выдерживать нагрузку в несколько тонн.
Можно перечислить следующие преимущества винтовых свай:
- Быстрая установка. В подготовленные скважины сваи устанавливаются за 1-2 дня. Сразу после их выравнивания можно приступать к следующему этапу строительства. Это значительно быстрее установки ленточного или монолитного плитного основания.
- Защищенность от коррозии. Металлический стержень снабжается защитным покрытием, благодаря которому он выдерживает даже постоянный контакт с влагой.
- Долговечность. Правильно смонтированный свайно-винтовой фундамент способен прослужить до 100 лет, дом получит надежную опору, которая выдержит любые природные воздействия.
- Монтаж на сухих песках не требует привлечения спецтехники, это значительно упрощает работу. Квалифицированные строители могут с помощью ручных инструментов быстро обустроить полноценное основание, готовое к следующему этапу строительства.
Важное достоинство – возможность установки основания из свай в любое время года. В отличие от монолитного ленточного или плитного основания, сваи можно монтировать и при минусовых температурах. Однако у них есть и недостатки: не рекомендуется устанавливать сваи на каменистых участках, даже небольшие камни могут стать серьезным препятствием для закручивания в почву.
Основные этапы и особенности монтажа
Особенности установки винтовых свай в песчаный грунт связаны с характеристиками почвы. Супеси и песок не являются пучинистыми грунтами, поэтому нет необходимости монтировать сваи на очень большую глубину. В условиях Московской области сухой песок промерзает максимум на 40 см, из-за этого достаточно глубины установки в 120-150 см. это дополнительно ускоряет и упрощает работу по погружению свай в грунт. Также можно использовать более короткие стержни – достаточно длины всего в 200 мм. Это дает возможность сократить расходы на строительство фундамента.
Монтаж может проводиться вручную или с привлечением спецтехники, это зависит от финансовых возможностей и от типа грунта. Закручивание проводится следующим образом:
- Участок предварительно размечается, определяются точки размещения свай. Их располагают в углах будущего дома, в точках пересечения стен и других местах с высокой нагрузкой.
- Пробуриваются скважины, в которые будут помещены сваи. Специальный бур позволит быстро подготовить отверстия нужного диаметра.
- Сваи помещаются в скважины, после чего вкручиваются в почву на требуемую глубину.
- Концы металлических стержней подрезаются до нужного уровня, к ним привариваются оголовки. Важно обеспечить максимально ровное вертикальное и горизонтальное расположение, недопустимы даже небольшие отклонения.
- Сваи объединяются металлическими швеллерами в общий каркас, после сварки он готов к следующему этапу строительства.
Использование спецтехники
В сложных случаях для устройства основания на влажном песке привлекаются специальные буровые установки на гусеничной или колесной базе. Их главное преимущество – бурение проводится без нарушения плотности грунта, в результате он не теряет своих несущих свойств. Привлечение спецтехники значительно ускоряет процесс, подготовка основания даже под большое здание занимает минимум времени.
Минусом привлечения спецтехники является увеличение стоимости готового основания. Однако постройка будет более надежной, в дальнейшем удастся сэкономить на ее капитальном ремонте.
Как установить винтовые сваи на песке
Одно из главных преимуществ винтовых свай – возможность относительно быстро и легко возводить фундаменты на «сложных» грунтах, к которым, несомненно, можно отнести и пески с супесями.
В Подмосковье такие почвы встречаются не часто. Возможны два варианта:
- Верхний слой грунта полностью представлен песком. Это более редкий случай. Обычно такие участки находятся там, где раньше были песчаные карьеры.
- Верхний тонкий слой грунта представлен землей или торфом, а под ними находится песок. Такое наблюдается чаще. Как правило, в этих местах раньше находились торфоразработки. Можно считать, что свая устанавливается в песок, если толщина слоя торфа составляет не больше 40-50 см. В противном случае речь идет об установке свай на торфянике.
Особенности песчаных грунтов
Пески обладают двумя ключевыми свойствами, которые определяют особенности строительства свайно-винтового фундамента.
Во-первых, плотность такого грунта достаточно высока. Это делает закручивание свай вручную весьма сложной задачей.
Во-вторых, свойства песков различаются в зависимости от того, мокрые ли они, или сухие. Сухие пески и супеси имеют меньшее сопротивление грунта. Следовательно, устанавливать сваи в них проще.
Из этих двух особенностей следует вывод: если нужно закрутить винтовые сваи в обводненных песках на достаточно большую глубину, - более 150 см, - то не стоит даже пытаться делать это вручную. Понадобится специальная техника.
Особенности лидирующего бурения
Для того чтобы сваю было проще закрутить ручным способом в песок, суглинок или глину, обычно проводят лидирующее бурение – проще говоря, под сваю заранее готовят «дырку». На песке лидирующее бурение имеет некоторые особенности:
- Для песков применяется бур большего диаметра, чем для суглинков. Если на суглинках используют бур диаметром 90 мм, то на песках – до 200 мм. Большой диаметр призван компенсировать осыпание песка.
- Во время лидирующего бурения в суглинках в шахту заливают воду – она работает, как смазка, и помогает проще закрутить сваю. Во время лидирующего бурения на песке этого делать нельзя – мокрый песок осыпается намного быстрее, чем сухой, и затрудняет установку свай.
Особенности установки винтовых свай в песчаный грунт
Пески и супеси не являются пучинистыми грунтами. Сухой песок промерзает зимой на глубину всего 20-40 см. Это означает, что сваи можно устанавливать не так глубоко, как на торфяниках и суглинках, достаточно 120-150 см. И сами сваи могут быть короче – 200 см вместо 250. Это – экономия, одно из преимуществ песков и супесей.
Какой фундамент на песчаном грунте будет надежнее всех?
Чтобы возвести фундамент на песчаном грунте, необходимы специальные знания, опыт. Наиболее экономичным и удобным основанием в таких условиях служит свайная конструкция.
Любое проектирование и строительство здания начинается с фундамента, являющегося основой любого дома. Перед началом выполнения строительных работ необходимо провести грунтовый анализ на земельном участке. При обустройстве основания на песчаной почве имеется своя специфика. Возникающие сложности, связанные с особенностями грунта, решаются специальными способами.
Самым подходящим решением для песчаной породы является фундамент на винтовых сваях. Поскольку песчаник относится к сложной почве, то свайную конструкцию удается соорудить быстрее, чем другие типы основы. При возведении свайного сооружения приходится учитывать много различных особенностей грунта. При этом важны такие факторы, как глубина промерзания, вид песка, прочие значимые характеристики.
Песчаник относится к легким грунтам, через который хорошо проникает вода. Он достаточно быстро нагревается и остывает. Наличие примесей в виде глины делает его более устойчивым к усадке.
Несущая способность
Важной характеристикой для грунта в строительства является его несущая способность. Она зависит от плотности, которая чем выше, тем лучше. Породы, способные противостоять усадке, выдерживать нагрузку, лучше всего подходят для возведения дома. Негативной характеристикой также служит влажность почвы. Поэтому возведение постройки на песчанике представляет определенные сложности. Из всех его разновидностей наилучшей является гравелистый песок.
Следует отметить, что при углублении пород увеличивается их способность к сопротивлению. Поэтому подошва основания, размещенная на значительной глубине, позволяет обеспечить меньшую усадку.
Песчаник крупных фракций относится к непучинистой почве. Он пропускает воду, является устойчивым к сезонным температурным колебаниям. При промерзании зимой объем его остается прежним. Благодаря таким полезным свойствам возможно создавать на этом грунте различные виды основания. Винтовой фундамент является оптимальным вариантом. Подобная конструкция основания для дома достаточно экономична по цене и является простой в обустройстве.
Винтовые опоры
Перед монтажом свайной конструкции производится расчет нагрузок, необходимого количества опор. Ввинчивание каждого столба выполняется на некотором расстоянии от другого. Высокая надежность конструкции обеспечивается необходимой высотой углубления свайных концов. Сверху монтируется поверхность для основания здания.
Расчет нагрузки выполняется примерно с тридцати процентным запасом. При грамотном расчете нагрузок на такое основание можно поставить здание любого веса.
Плюсы свайной конструкции
Возведение постройки на винтовых сваях имеет ряд достоинств. Важной особенностью является уплотнение почвы при закручивании, а не разрушение ее. Итогом становится повышенная несущая способность. Устанавливая опору, наконечник на большой глубине упирается в твердые слои, где плотно закрепляется. Каждая свая способна удержать тонны груза.
Преимущества монтажа винтового основания:
- на сухих песках не требуется использование спецтехники. Работы по возведению полноценного основания под постройку производятся ручными инструментами, что ускоряет процесс строительства;
- оперативная установка. После проведения подготовительных работ ввинчивание опор выполняется за пару дней. Далее производится выравнивание и другие этапы строительства;
- долговечность. Профессионально смонтированная конструкция является прочной, надежной. Она простоит сто лет. Такая опора для дома сможет выдержать различные природные явления;
- защищенность от ржавчины. Металлический стержень винтовой трубы имеет защитное покрытие, предусмотренное для постоянного контакта с водой;
- установка опор производится в любой сезон. Монолитный фундамент, плитное основание монтируется при определенной температуре, а свайную конструкцию можно формировать даже в мороз.
Особенности работ на песчанике
При монтаже учитываются характеристики почвы. Песчаные породы имеют свои особенности. Их свойства зависят от фракции, процентного содержания песка, его увлажненности.
Опоры не приходится ввинчивать на слишком большую глубину, поскольку песчаник не относится к пучинистым грунтам. В средней полосе промерзание сухого песка происходит на 40 сантиметров. Поэтому для создания надежной конструкции достаточно сваю углубить на 120-150 сантиметров. При этом можно применять короткие стержни длиной в 200 миллиметров, что сокращает финансовые расходы и упрощает операции погружения строительных изделий.
Работы по закручиванию винтовых опор производятся в такой последовательности:
- сначала выполняется разметка участка, предназначенного для монтажа фундамента. Намечаются места размещения опор. Прежде всего такими точками становятся углы запланированного дома, пересечения стен, места высокой нагрузки;
- вкручивание опор в точку, определенную разметкой;
- определяется уровень. Концы установленных труб подрезаются, привариваются оголовки. При монтаже опор строго соблюдается их вертикальное расположение, а также необходимо четко выровнять горизонтальную плоскость. Никакие отклонения недопустимы;
- осуществляется объединение опор в общий каркас с помощью металлического швеллера.
При необходимости формирования свайного фундамента стоит обратиться в компанию Таймсвай, в которой налажено производство винтовых и железобетонных свай. Профессиональные специалисты выполняют качественно требуемый комплекс работ по установке опор для создания долговечной и надежной фундаментной конструкции.
Спецтехника
Для создания основания на влажной песчаной породе удобными в работе являются специальные буровые машины на гусеничном, колесном ходу. Они обладают важным свойством, при котором не нарушается плотность земли. Поэтому она не теряет тех несущих параметров, которыми обладает изначально. Благодаря спецтехнике процесс значительно ускоряется.
Недостатком привлечения специализированной техники считается повышение стоимости фундамента. Зато в процессе эксплуатации сооружения не придется заниматься капитальным ремонтом продолжительное время.
Особенности строительства
Выбор основы для строений производится в зависимости от преобладающей фракции. Если преобладает крупный песок, то он воспринимает высокие нагрузки, хорошо уплотняется под весом фундамента, происходит быстрая усадка постройки. Крупный песок не вспучивается, не промерзает.
Для строений на пылевидном грунте необходимо усиление основы. Строительство свайного фундамента подходит и для мелкофракционного вида. Свайная конструкция, установленная ниже точки промерзания, получается надежной, прочной и устойчивой.
Пески относятся к сложным грунтам. Важным достоинством винтовых свай является возможность быстрого возведения основы на песчаных участках.
Песчаные почвы в Подмосковье считаются редким явлением. Подобные песчаные местности покрыты сверху тонким слоем торфа или земли. Если торф толщиной 50 сантиметров, то применяется технология строительства фундамента на песчаном грунте. Если слой торфа гораздо больше, то основание возводится с использованием методики, связанной с особенностями строительства на торфянике.
Специфика строительства винтового фундамента определяется свойствами почвы. Поскольку плотность песчаного грунта высокая, то закручивать сваи вручную довольно сложно. Кроме того, характеристики песчаной породы зависят от его влажности. Сопротивление грунта меньше на сухих супесях. Поэтому установка свай на них упрощается.
Лидерное бурение
Другой особенностью лидерного бурения становится невозможность смачивания песка, который быстрее осыпается, чем сухой. При ведении работ на суглинках вода обязательно заливается в шахту, выполняя роль смазки.
Особенности строительства на песчаном участке винтового фундамента связаны с некоторыми трудностями. При закручивании металлических стержней почва осыпается. Это доставляет дополнительные неудобства. Приходится бурить скважины. Водонасыщенный песок приближен по характеристикам к глине. Поэтому без спецтехники обойтись не удается.
Какой фундамент на слабом грунте лучше всего строить?
Для обеспечения надежности, устойчивости возводимого строения фундамент на слабом грунте должен отвечать всем установленным нормативам и требованиям.
Чтобы дом был прочным, удобным для проживания, следует ответственно отнестись к геологоразведочным работам по исследованию залегающих на участке пород, разработке проекта для строительства. В противном случае через некоторое время на стенах появляются трещины, неровности на половой поверхности и прочие неприятности, образующиеся из-за неприспособленности фундаментной конструкции к грунту, на котором стоит постройка.
Основой будущего дома является фундамент. Чтобы его сделать правильно, приходится учесть множество критериев. Надежность постройки зависит от выбора типа основания на конкретном участке.
Большую часть российской территории охватывают низменности, обладающие водонасыщенными грунтами. Такие породы являются слабонесущими. Они подвергаются морозному пучению. Поэтому фундамент на слабом грунте должен быть особого типа, чтобы соответствовать реальным условиям.
Перед началом строительства следует выбрать наиболее оптимальное решение для создания надежной основы под дом. Наличие слабых грунтов на территории стройки относится к неблагоприятному фактору, который требуется учитывать при выборе варианта фундаментной конструкции.
Какой грунт считается слабым?
Слабыми являются торфосодержащие, водонасыщенные грунтовые породы. Таким почвам не хватает жесткости для формирования надежной опоры, равномерного распределения веса. Если разные части фундамента подвергаются различным нагрузкам, то начинают появляться проблемы с конструкцией основания.
Грунты на заболоченных территориях являются сильно сжимаемыми. Водонасыщенные супеси, рыхлые пески обладают высокой пористостью. В заторфованных почвах содержится половина состава органических веществ. Низкая несущая способность объясняется высокой пористостью.
Неправильный фундамент на слабом грунте может быть небезопасным. При неравномерных деформациях и осадках почвы основание постепенно разрушается. Из водонасыщенного грунта жидкость выдавливается, а постройка начинает оседать. Высокая влажность заболоченных территорий становится причиной пучинистости почвы.
Слабые прослойки обладают высоким коэффициентом водонасыщения, а также большой сжимаемостью. При строительстве на таких участках необходимо соблюдать специальные правила:
- нельзя нарушать естественное состояние породы, поскольку из-за этого снижаются ее механические свойства;
- в процессе эксплуатации построек не стоит увеличивать нагрузку на основание;
- требуется обустройство дренажа, противофильтрационных полостей, чтобы обеспечить условия для поддержания одинакового уровня воды;
- следует учесть чувствительность к динамическим нагрузкам, значение структурной прочности породы;
- нагрузка на фундаментное основание должна выполняться постепенно и медленно по всей площади конструкции.
Толщина слабой грунтовой прослойки бывает разной. Иногда она меньше метра, а в другом случае может быть больше 10 метров. Однако обычно под болотистым слоем лежит малосжимаемый грунт, который обладает благоприятными свойствами для строительства.
При создании прочного основания на любом виде породы применяются специальные конструктивные решения. Строительство на слабых почвах выполняется с учетом уменьшения осадки. Для этого требуется сокращение удельного давления постройки на основание. Жесткость каркаса здания позволяет уменьшить чувствительность к деформациям почвы.
Выбор фундамента
Важное значение при выборе проектного решения для выполнения строительной задачи по формированию фундамента играют особенности рельефа, уровень грунтовых вод, состав грунта, условия эксплуатации постройки, ее вес и конфигурация. Для слабого состава почвы, на подтопляемых участках, склонах предпочтительным является возведение свайного сооружения с обвязочным поясом.
Строительство основания для дома на сваях становится все популярнее среди застройщиков. Данный вид фундамента представляет собой определенное количество опор, объединенных ростверком. Подобное обустройство основания обходится довольно недорого по стоимости и обладает хорошими эксплуатационными показателями.
Слабые породы могут значительно отличаться по своим характеристикам. Например, рыхло-песчаные почвы обладают другими свойствами, чем водонасыщенные. Свайный фундамент на слабом грунте вполне подходит для деревянного дома, который имеет достаточно небольшой вес. На подобном виде породы лучше использовать легкие каркасные конструкции, а также брус, бревна.
К выбору основания на проблемных территориях нужно подходить разумно. Например, свайно-винтовая конструкция подходит для участков благоустраиваемых без возможности применения тяжелой техники, заторфованных, с крутым уклоном, которые нерентабельно выравнивать. Для улучшения несущих свойств слабых слоев иногда делают выторфовку, при которой заменят водонасыщенную породу непучинистой почвой или создают насыпь.
Геологоразведка
Важным фактором правильного создания основания является грамотный конструктивный расчет с учетом геологических данных участка. Геологоразведка, выполняемые перед строительными работами инженерно-геологические изыскания позволяют определить свойства пластов, их мощность, состав, наличие просадочных линз.
При этом устанавливается глубина стабильных слоев, которые годятся для восприятия нагрузок. Определение просадочного давления, других важных характеристик дает возможность создать устойчивое основание.
Чтобы исследовать грунт, с разной глубины пробуренных скважин берут пробы. С их помощью делается гранулометрический анализ.
Полученная информация позволяет принять рациональное решение о типе фундамента, провести расчет несущей способности конструкции. Для выявления требуемых характеристик свайно-винтового или забивного фундамента нередко делается пробное завинчивание или забуривание.
Свайный фундамент
Конструктивные особенности свайного основания таковы, что удается избежать морозного выдавливания опор. Сваи должны опираться на плотные породы, расположенные под просадочным грунтом.
Среди свайных конструкций наиболее дешевым является сооружение из винтовых опор. При строительстве фундамента важными параметрами являются: сечение, длина опор, шаг между ними. Эти характеристики рассчитываются на стадии составления проекта.
В условиях залегания слабых пород при обустройстве фундаментного основания необходимо создавать:
- уплотнение почвы с использованием фильтрующей нагрузки;
- песчаную подушку из сыпучего материала крупной фракции, чтобы уменьшить давление на грунт;
- одинаковую высоту разных частей постройки;
- ростверк под несущими стенами.
Слабый грунт, прорезанный сваями, считается лучшим из всех возможных решений при строительстве фундамента. При этом на боковой поверхности опор образуется отрицательное трение. Это необходимо учитывать, уменьшая расчетные сопротивления породы.
Многих проблем можно избежать, если обратиться к профессиональным специалистам, которые проведут геологические исследования, подготовят грамотный проект и выполнят обустройство основания для дома. Устойчивость конструкций из винтовых или железобетонные опор обеспечивается обвязочным поясом. Ростверк помогает нейтрализовать действие сил морозного пучения и создать условия для равномерного распределения нагрузки.
Заказать строительство надежного фундамента под ключ можно в компании Таймсвай, которая имеет собственное производство забивных и винтовых опор.
Забивные сваи
При монтаже забивных свай происходит уплотнение почвы, что благоприятно сказывается на увеличении несущей способности. Но при использовании этих железобетонных изделий требуется предусмотреть возможность проезда на территорию стройки сваебойной машины и другой крупногабаритной техники.
Винтовые сваи
Качество свайного фундамента во многом зависит от человеческого фактора при выполнении расчетов и строительных работ. Профессионалы своего дела производят операции по монтажу, четко соблюдая все нюансы технологического процесса.
Кроме того, важно учитывать особенности почвы на участке, чтобы установленные опоры не качались или не выдавливались при морозном пучении. Подобные проблемы возникают, если выполнен неправильный расчет несущей способности, столбы заглублены недостаточно, нет диагональных укосин, использованы сваи с небольшим диаметром или в недостаточном количестве
ПЕСЧАНЫЙ ГРУНТ: КАК ПОСТРОИТЬ НАДЕЖНЫЙ ФУНДАМЕНТ?
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.
Свайный фундамент на песчаном грунте
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…
Читайте также: