СНиП: свайные фундаменты

На сегодняшний день для всех типов основ установлены строительные нормы и правила (СНиП). В них прописаны основные указания и требования, которые предъявляются к такому типу сооружений. Как установлено в СНиП, свайные фундаменты, включая их долговечность зависит от разновидности свай, характера почвы и прочих инженерных и геологических условий.

Для исследований приглашаются специалисты: геологи, сейсмологи, геоморфологи. В результатах инженерных изысканий обязательно должны содержаться сведения о типе фундамента, разновидностях свай, их размерах, нагрузке, оказываемой на опорный элемент основы и прочее.

Определение важных параметров свайных фундаментов состоит из такого комплекса работ:

• бурение ям, чтобы отобрать образцы почвы на исследование;
• изучение физических и механических свойств земли, залегание грунтовых вод;
• зондирование почвы;
• проверка грунта при оказании на него физических нагрузок;
• проверка почвы эталонными сваями;
• основные работы по определению уровня воздействия планируемого сооружения на объекты окружающей среды, которые находятся вблизи сооружения.

При возведении массивных зданий с несколькими этажами к исследованиям предъявляются завышенные требования. В работы необходимо включить геофизические изучения, чтобы уточнить геологический состав почвы, определить толщину некрепких слоев, глубину водоупоров, скорость и направление движения грунтовых вод. Что касается картоопасных районов, исследуются глубина залегания карстующих, а также скальных пород.

При использовании конструкций свай, не используемых ранее, которые сооружаются по специальному заданию, проводятся испытания, включающие опытное погружение опор для уточнения определенных габаритов. К тому же сваи подвергаются нагрузкам с целью проверки прочности будущего строения.

Исследования проводятся на опытных участках, которые выбираются после бурения скважин. Места, которые вызывают сомнения, исходя из грунтовых условий, подвергаются более тщательной проверке.

Для испытаний подбираются винтовыми штампами, которые по площади составляют 600 см². Объем изысканий подбирается с учетом сложности условий почвы, а также ответственности сооружаемого объекта. При исследовании типов грунтов, которые находятся на территории, отданной под строительство, уделяют повышенное внимание глубине залегания и толщине некрепких слоев. К ним относятся рыхлые пески, органические почвы и прочее. Они оказывают воздействие на выбор длины свай, оборудование стыков и другие параметры. Особое внимание уделяется районам, которым присущи сейсмические воздействия и динамические нагрузки.

Глубина изучений почв не должна быть выше, чем 5 см от планируемого залегания опор. Такое условие прописано в СП. Свайные фундаменты разумно рассчитывать по наибольшим значениям.

Основные условия во время проведения инженерно-геологических испытаний следующие:

1. Изучение технического состояния фундамента выполняется в полном соответствии с проектом заказчика.
2. Оценка длины опор осуществляется при использовании специальных радарных приборов.
3. Исследованиям предшествуют такие изучения, как определение режима эксплуатации будущего сооружения, зрительное оценивание состояния верхней части конструкции, установка уровня пролегания подземных вод, знакомство с материалами изучений, хранящихся в архивах.
4. Обследование территории, прилегающей к месту строительства.

Разновидности свай

Согласно СП, свайные фундаменты актуализированная редакция классифицирует на несколько типов, что зависит от вида используемых свай.

По способу заглубления такие опоры бывают:

• забивные, помещаемые в почву с применением специального оборудования без выемки, с частичной выемкой, без использования смеси бетона;
• сваи-оболочки ‒ устраиваются с применением специального оборудования либо инструментов, частично либо полностью заполнены бетоном;
• набивные ‒ обустраиваются с использованием укладки бетонного раствора в предварительно выполненные скважины;
• буровые ‒ устанавливается арматура, скважина заполняются бетоном;
• винтовые ‒ ввинчиваются в землю.

По характеру взаимодействия с почвой выделяют следующие разновидности

• опоры-стойки;
• висячие.

Для обустройства свай используется бетонная смесь, которая соответствует требованиям СНиП 2.03.01-84.

Основные указания:

1. При использовании бревен в виде опор рекомендуется предварительно очистить их от коры, сучков и всевозможных наростов. Поверхность бревна должна быть чистой и ровной. При этом важно сохранить присущую такому типу свай коничность, габариты поперечного сечения, конструкцию, форму и длину.
2. Если планируется использовать сваи из бревен, длина которых составляет от 8,5 м, необходимо предварительно согласовать это с производителями опор.
3. Стыки бревенчатых свай выполняются впритык к металлическим накладкам.

Расчеты

Основными параметрами, которые необходимо принять во внимание при обустройстве свайного фундамента, считаются:

• прочность материала, который используется для изготовления свай, а также их ростверков;
• несущая способность почвы;
• утрата общей стойкости фундамента (учитываются все осуществляемые горизонтальные нагрузки, включая сейсмические;
• осадка свай, что происходит от вертикальных нагрузок;
• перемещение вместе с почвой под воздействием нагрузок;
• образование, а также расширение трещин в конструкциях.

Во время расчетов обязательно нужно принимать во внимание общее действие, оказываемое силовыми факторами, а также неблагоприятные условия окружающей среды. Это может быть близкое размещение подземных вод, характеристики почвы и прочее. Стоит отметить, что вся конструкция здания и фундамент обязательно рассматриваются вместе, как общий объект, поскольку нагрузка на почву оказывается совместно.

Все вычисления осуществляются в полном соответствии с созданием математических моделей, описывающих механическое поведение фундамента из свай. Эту модель можно представить как в аналитическом, но и в численном варианте. Для выполнения расчетов несущей способности, а также осадки каждой отдельной сваи, необходимо учитывать аналитические и табулированные решения, которые соответствуют СНиП. Свайные фундаменты актуализированная редакция представляет как в аналитическом, так и числовом варианте. В случае проведения расчетов свай больших размеров, а также комбинированных типов фундамента (свайно-плитные) целесообразно использовать численные варианты.

В процессе проектирования свайного фундамента необходимо обязательно учитывать жесткость конструкции, которая объединяет свайные головы. Это следует также отразить в расчетной модели. Кроме того, учитываются следующие параметры:

• условия почвы, которая присуща выбранной территории для строительства;
• особенности обустройства опор фундамента;
• присутствие шлама, который находится под сваей.

При вычислении схемы «ростверк‒сваи‒почвенное основание» она подбирается в соответствии с самыми значимыми факторами, которые определяют сопротивление системы. Также необходимо принимать во внимание возможную деформацию по мере оказания нагрузок на фундамент.

Кроме того, при расчетах необходимо учитывать погрешности, которые предусмотрены исключительно в сторону надежности. Другими словами, конструкции необходимо обеспечить максимальную надежность. Чтобы сооружаемое здание прослужило своему владельцу долгий срок, гарантировало безопасность и прочность, важно учесть каждую мелочь, выполнить все необходимые измерения и изучения, правильно осуществить расчеты, вычислив каждый параметр.

Учитывая большие объемы работы, рекомендуется привлечение специалистов для строительства свайного фундамента. Они помогут выполнить все необходимые вычисления и дать полезные рекомендации.