Оптимальная длина сваи для винтового фундамента: что нужно знать

Свайно-винтовой фундамент является одним из наиболее популярных решений для строительства на сложных грунтах и в условиях повышенной влажности. Длина винтовых свай может варьироваться в зависимости от проектных требований и характеристик грунта, однако обычно она составляет от 2 до 4 метров, что позволяет достичь необходимой надежности и устойчивости конструкции.

При выборе длины свай важно учитывать массу строения, глубину промерзания грунта и уровень groundwater. Это гарантирует, что фундамент будет эффективно распределять нагрузки и защищать здание от осадки или разрушения.

Как определить длину винтовых свай для фундамента

Для создания надежного и долговечного свайно-винтового фундамента необходимо точно знать размеры строения и нагрузки на него, состав и структуру грунта. На основании этих данных подбираются стальные опоры с нужными параметрами. Один из главных вопросов: какой длины должны быть винтовые сваи? В нашей статье мы расскажем, как определить данный параметр, чтобы основание было максимально устойчивым при любых характеристиках участка. Зная это, вы сможете самостоятельно его рассчитать и правильно подобрать изделия.

Как рассчитать

При расчете длины винтовых свай необходимы следующие значения:

• глубина промерзания грунта;
• состав почвы в границах пятна застройки;
• высота цоколя (если он есть в проекте);
• отверстия для монтажа.

Рассчитать длину сваи можно, суммируя глубину закручивания, степень возвышения основания над поверхностью земли и отрезок для монтажного отверстия.

Глубина закручивания

Чтобы вычислить длину ствола, в первую очередь необходимо определиться с величиной заглубления. Она зависит от нескольких факторов: по технологии опора должна погрузиться ниже точки замерзания в плотный слой, причем ровность рельефа Важна. Разберем каждый фактор в отдельности.

Глубина промерзания

При замерзании влага расширяется, а поскольку вода содержится в том или ином количестве в любом грунте, то это явление приводит к увеличению объема и почвы, в которой она содержится, примерно на 5-12%. Это называется морозным пучением. Для получения надежного фундамента металлические столбы должны пройти подмерзшую почву до твердого пласта. На уровень промерзания влияют среднестатистические температуры, количество осадков в регионе, тип почвы (самыми пучинистыми являются глинистые и мелкие пылеватые пески), близость грунтовых вод к поверхности.

Если после установки наконечник с винтом окажется выше точки замерзания, при морозном пучении стальную сваю вытолкнет из земли, нарушится геометрия и прочность фундамента. Среднестатистический показатель уровня промерзания: в Санкт-Петербурге — 1,5-1,6 м (в зависимости от грунта), в Москве и области — 1,3-1,5 м, в Сибири 2,5 м.

В каждом конкретном случае статистические данные могут не совпадать с фактическими, требуется индивидуальное исследование.

Внимание! Погружения ниже точки промерзания недостаточно для получения нужной устойчивости конструкции — лопасть должна зайти в плотный пласт почвы.

Глубина несущего слоя

Нужно закрутиться в него на 10-20 см, что Влияет на определение длины свай:

• обычно для достижения несущего пласта хватает погружения вглубь на 1,6-1,8 м;
• если на участке болото, торф или ГВ близко к поверхности, может потребоваться закручивание намного ниже расчетных значений (в том числе с использованием удлинителей).

Понять, что наконечник достиг твердого слоя, можно по увеличившейся трудности ввинчивания. Оптимально заранее узнать состав грунта, расположение ГВ.

Особенности участка

По некоторым причинам уровень погружения опор может быть больше:

• если на одном участке наблюдается перепад высот;
• расположение грунтовых вод изменилось;
• даже на одной площадке при тщательной подготовке возможно ситуация, когда ствол уходит глубже расчетного значения из-за обнаруженных плывунов (слои песка или супеси, насыщенные влагой).

В тех случаях, когда опора проваливается, используют удлинители (один или двухметровые) с приваренной муфтой: трубы такого же диаметра. Муфту, чей внутренний диаметр соответствует внешнему Ø столба, надевают на его верхушку, проходятся сваркой по кругу, прокрашивают грунтовкой и продолжают закручивание.

У профессионалов почти всегда есть готовые решения для самых непредвиденных ситуаций, поэтому установка свайного фундамента будет намного эффективнее, если заказывать в специализированной организации.

Как определить

Точно установить, до какого уровня закручивать столбы, можно одним из способов. Если у соседей идет стройка и уже проведены геодезические изыскания, то можно поинтересоваться у них. Получить нужные сведения можно и самостоятельно, пробурив скважину на несколько метров или выкопав яму для изучения структуры и характеристик грунта. Но наиболее точную информацию предоставит профильная монтажная организация:

• в нескольких точках мотобуром делают приямки;
• поочередно в каждый закручивают опору Ø51 мм, предназначенную для проведения изысканий;
• если протяженности ствола недостаточно, для достижения плотного слоя используют доборники (удлинители, которые накручивают сверху).

Для получения информации скважины бурят в разных местах площадки. Однако даже это не дает 100% гарантии точности: препятствие или плывун могут располагаться буквально в нескольких см от пробуренного отверстия.

Высота цоколя

При подсчете обязательно учитывают на сколько опоры возвышаются над землей — высоту цоколя. Значение рассчитывается индивидуально для каждого проекта, рекомендуемые показатели составляют:

• минимальные (20 см) — для легких объектов (теплиц, навесов) и районов с засушливым климатом, где риск намокания стен очень низкий;
• оптимальные (40-50 см) — для большинства построек частного назначения, достаточен при среднем уровне снежного покрова;
• максимальные (от 50 см) — для строений на склонах, требуется дополнительная обвязка уголком крест-накрест.

В пределах одного свайного фундамента этот показатель будет разным, если объект расположен на неровном участке. В этом случае за основу берут минимальную высоту и основываясь на проектных данных, все стволы выравнивают в горизонтальной плоскости.

Монтажные отверстия

Чтобы правильно определить длину сваи для фундамента, необходимо учитывать расстояние до технологического отверстия (10-15 см). Такой отрезок есть в любом винтовом столбе, в его верхней части, где сделаны напротив друг друга 2 прорези. В них вдевается рычаг для монтажа.

Видео описание

Длина сваи:

Выбор оптимальной длины сваи зависит от ряда факторов, таких как тип грунта, нагрузки, климатические условия, архитектурные особенности и бюджет. Важно учесть следующие аспекты, чтобы обеспечить надежное и долговечное строительство:

• Различные типы грунта имеют разную несущую способность. Песчаные грунты могут иметь лучшую несущую способность, чем глинистые. Чем менее прочный грунт, тем глубже нужно вбивать сваи.
• Определите, какие нагрузки будут действовать на сваи. Это могут быть нагрузки от здания, ветровые, от снега и т.д. Необходимо учесть как вертикальные, так и горизонтальные.
• Если грунтовые воды находятся близко к поверхности, это может повлиять на долговечность свай из-за возможного разрушения древесины или коррозии металлических свай.
• Возможности оборудования для вбивания свай могут ограничить максимальную длину, которую вы можете использовать. Длинные сваи обычно стоят дороже. Необходимо учесть бюджет проекта при выборе длины свай.

Оптимальная длина определяется путем выполнения пробного бурения на участке, где будет проводиться строительство. Альтернатива — грунтовые исследования и расчеты. Рекомендуется проконсультироваться с профессиональными инженерами или геотехническими специалистами, чтобы получить наилучшие рекомендации для вашего конкретного случая.

Расчетная длина сваи

Конец сваи должен иметь опору на прочный грунт (за исключением случаев использования подвесных свай). Длина сваи определяется как расстояние от подошвы фундаментной плиты до устойчивого грунта, с учетом местного рельефа. Затем проводится проверка на соответствие условию S ≤ Su (где S — расчетное оседание, а Su — предельно допустимое оседание), чтобы обеспечить минимальное оседание фундамента.

Для обеспечения надежности фундамента при возведении здания также необходимо правильно рассчитать глубину погружения железобетонных свай. В зависимости от характеристик грунта, при строительстве каркасных домов глубина забивки свай может варьироваться от трех до десяти метров, а сечение свай может быть в пределах 150-250 мм.

Минимальная длина свай

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.

• На территориях, подверженных сейсмическим воздействиям, установлена минимальная глубина погружения свай 4 метра.
• В случае, если наконечники свай должны погружаться в водонасыщенные песчаные грунты, требуется глубина не менее 8 метров. Однако это значение может быть изменено после проведения дополнительных геологических исследований.
• Также следует учесть предписания, установленные в СНиП для определенных регионов.
• В остальных случаях минимальная длина свай зависит от их типа.

Длина винтовых свай

Согласно требованиям, свая должна быть забита в грунт на глубину, превышающую уровень промерзания (не менее 1,5 метра). Например, в Подмосковье, погружают сваи на глубину от 2 до 3 метров.

Что касается длины винтовых свай, максимальная длина одиночной сваи составляет 12 метров, но это значение не является пределом – при необходимости сваи могут быть удлинены.

В зависимости от типа здания выбирают сваи такого размера (диаметр/длина трубы в мм):

• 108*2500 – для жилых объектов.
• 89*2000 – для навесов, террас, веранд.
• 76*1500 –для саун и домашних бань.

Длина забивных свай

Стандартная длина обычно находится в диапазоне от 3 до 16 метров. Минимальные длины для железобетонных свай составляют:

• 3 метра для сплошных свай.
• 4 метра для полых свай.

В зависимости от потребностей, можно заказать сваи большей или меньшей длины. При значительной глубине погружения обычно используются составные сваи, и метод забивки применяется реже, чаще используется комбинированный подход.

Диаметр железобетонных свай может достигать до 80 сантиметров.

Сводная таблица