Свайное поле

Устройство свайного поля — это один из самых главных этапов строительства частного дома. От того, насколько правильно выполнены расчеты и соблюдена технология монтажа свайного поля, зависит надежность фундамента, устойчивость и долговечность здания или сооружения.

Свайное поле — устройство и для чего нужно

Свайное поле под дом представляет собой конструкцию, которая состоит из свай, установленных вертикально и объединенных обвязочным поясом.

Глубина заложения опорных элементов зависит от:

• типа и характеристики почвы;
• глубины расположения стабильных плотных пластов;
• близости грунтовых вод к поверхности земли;
• глубины промерзания грунта;
• площади и этажности дома, материала стен.

В качестве опорных элементов могут использоваться винтовые, железобетонные забивные или буронабивные сваи. В зависимости от требований к фундаменту, обвязку делают из бруса, доски, двутавра, швеллера, монолитного ростверка или плиты.

Сваи, заглубленные в плотные слои грунта, обеспечивают устойчивость основания. Как правило, опоры заглубляют ниже уровня промерзания почвы. В этом случае на опорные элементы не действуют нагрузки, возникающие при морозном пучении грунта. Сюда входит увеличение почвы в объеме, выталкивающие нагрузки, горизонтальное перемещение пластов.

Обвязочный пояс является обязательным элементом свайного фундамента. Эта часть конструкции обеспечивает связь всех свай друг с другом, принимает на себя нагрузку от веса сооружения и равномерно распределяет вес постройки на все опоры. Таким образом свайное поле позволяет обеспечить надежность постройки на любом типе грунта. Свайные фундаменты имеют высокую несущую способность и могут использоваться для строительства зданий и сооружений на участках со сложным рельефом, склонами и перепадами по высоте.

Расчет количества свай

Прежде чем приступить к монтажным работам, нужно выполнить ряд расчетов. Расчет свайного поля выполняется в несколько этапов:

• Инженер-проектировщик рассчитывает общую нагрузку, которую создает возводимое здание на фундамент.
• По результатам предварительных расчетов рассчитывается требуемая несущая способность фундамента.
• Общую нагрузку на фундамент делят на несущую способность одной сваи. Таким образом определяют количество свайных опор, необходимых для формирования свайного поля.

При расчете совокупной нагрузки на основание учитываются особенности несущих и ненесущих конструкций, вес всех применяемых строительных материалов и отдельных конструктивных элементов. Сюда же суммируется полезная нагрузка — вес мебели, бытовой техники, людей, проживающих в доме.

В ГОСТах и СНиПах содержится информация о нагрузках на фундамент для всех типов зданий. Для примера рассмотрим удельный вес 1 кв.м стеновых конструкций, перекрытий, кровельных материалов.

Таблица 1. Масса 1 м2 готовых конструкций и материалов.

Еще один параметр, который учитывается при расчетах — средняя снеговая нагрузка. В каждом регионе эти показатели отличаются.

Таблица 2. Средняя масса снегового покрова в разных регионах России.

После суммирования всех нагрузок итоговый результат умножают на коэффициент надежности, который составляет 1,2.

Проектирование свайного поля

Главным параметром для расчета несущей способности свай является тип грунта. Например, на сухих супесях средней плотности винтовая свая диаметром 73,0 мм и длиной 2,5 м имеет несущую способность 1,96 т, а на влажной глинистой почве — всего 0,49 т. Количество свайных опор рассчитывается следующим образом — общий вес сооружения делят на несущую способность одного элемента.

На схеме свайного поля опоры отмечаются по периметру постройки, обязательно — под межкомнатными несущими стенами, часть свай равномерно распределяется по всей площади основания дома.

Разметка свайного поля

Схему свайного поля используют для разметки строительной площадки. Разметка выполняется в несколько этапов:

• на участок выносят базовые линии — периметр фундамента;
• отмечают точки установки угловых и промежуточных свай;
• определяют нулевой уровень свайного поля — отметку, на которую выйдут свайные опоры после их погружения.

Для разметки используют колышки, бечевку или цветную строительную леску.

Подбор типа свай

Для строительства свайных фундаментов используются винтовые сваи с литыми или сварными наконечниками, однолопастные или двухлопастные конструкции, шприцевидные сваи с открытыми наконечниками, а также саморезные сваи шурупы. Диаметр ствола опоры может быть от 51,0 до 133,0 мм, диаметр лопастей от 250,0 до 350,0 мм, толщина металла стенок стволов и лопастей от 1,5 до 6,0 мм.

При выборе типа свайных опор учитываются характеристики почвы на участке застройки, а именно состав грунта, влажность, кислотность, наличие каменистых включений.

Монтаж свайного поля

После разметки стройплощадки и доставки свайных опор на участок можно переходить к монтажным работам. Установка опорных элементов выполняется в несколько этапов:

• в монтажное отверстие, расположенное в верхней части ствола, вставляют рычаг и вкручивают сваю до отказа;
• когда все сваи вкручены, их верхние части обрезают в один уровень;
• внутрь каждой опоры заливают бетонный раствор, сверху наваривают оголовок;
• свайные опоры соединяют между собой с помощью обвязочного пояса из бруса, стальной балки или ж/б ростверка.

Пример свайного поля

Для примера рассчитаем свайное поле для дачного дома 6х6 м из бруса с мансардным этажом на участке с почвой, состоящей из смеси песка и глины  (супесь).

• Для постройки такого дома потребуется 16,5 м3 бруса сечением 150х150 мм. Вес 1 м3 бруса составляет 800 кг. Общий вес строительных материалов — 13 200 кг.
• Согласно СНиП полезная нагрузка для жилых помещений составляет 150 кг на м2. Для дома площадью 36 м2 по фундаменту этот показатель будет равен 5 400 кг.
• Средняя снеговая нагрузка для Московской области составляет 150 кг/м2. Умножаем 36 м2 на 150 кг/м, получаем 5 400 кг.
• Суммарную нагрузку 24 000 кг умножаем на коэффициент надежности 1,2, получаем 28 800 кг.
• Теперь полученный результат делим на 1 960 кг. Это несущая способность свайной опоры диаметром 73,0 мм с лопастями 250,0 мм и длиной 2,5 м. Получаем 28 800:1 960= 14,69, округляем до целого числа и получаем 14 свай.
• Свайные опоры располагаем по контуру фундамента с шагом 2 м. Это 10 опор. Еще 4 сваи размещаем внутри периметра.