Свайно-винтовые фундаменты славятся своей универсальностью: сваи можно ввинчивать там, где столбчатый фундамент уже через полгода подвергся бы нещадной деформации из-за сил морозного пучения, а ленточный – и вовсе невозможно было бы установить из-за высокой обводненности грунта. Какой же грунт лучше всего подходит для винтовых свай, а в каком — лучше отказаться от применения свайно-винтовых решений?
В каких грунтах не обойтись без винтовых свай?
Несущая способность грунта является одной из определяющих характеристик при проектировании будущего фундамента. Она зависит от таких факторов:
- Природный состав грунта;
- Его плотность и однородность;
- Насыщенность влагой.
Чтобы определить тип грунта и его несущую способность проводятся инженерно-геологические изыскания. На нашем сайте вы можете не только заказать винтовые сваи, но и вызвать геолога на объект для получения необходимых данных.
Наиболее распространенные в наших широтах грунты имеют различные показатели расчетной сопротивляемости (то есть несущей способности). Согласно приложению к СниП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» выделяют следующие типы грунтов:
Применение свай для разных типов грунтов
Винтовые сваи в крупнообломочных породах
Крупнообломочные грунты представляют собой не связанные обломки скальных и выветрившихся пород (щебень, дресва, гравий, галечник) с содержанием не менее 50% обломков крупнее 2 мм.
Крупнообломочные и скальные породы – единственные грунты, в которых нельзя устанавливать свайно-винтовые фундаменты. Крупные обломки препятствуют ввинчиванию ствола сваи и могут повредить лопасть. Впрочем, если пласты таких пород залегают на глубине более 1,5 метра (ниже уровня промерзания грунта) – монтаж свай возможен: в этом случае крупнообломочный пласт служит опорой для шнека и даже принимает на себя часть несущей нагрузки.
Винтовые сваи в песчаных грунтах
Песчаные грунты состоят из мелких (более 0,1 мм) зернистых шаровидных частиц. Грунт является несвязным и непластичным – размер пор между частицами достаточно большой, установление прочных связей между песчинками невозможно (сухому песку невозможно придать стабильную форму, влажный – рассыпается от малейшего давления.
Пески плохо удерживают воду, потому практически не подвержены влиянию морозного пучения, потому на песчаных почвах можно использовать сваи небольшой длины (уже на глубине 1,5 метров песчаный грунт имеет достаточную плотность для строительства фундамента).
Из всех песчаных грунтов гравелистые и крупные пески считаются наиболее подходящими для строительства, поскольку имеют наибольшую несущую способность.
Винтовые сваи в непросадочных пылевато-глинистых грунтах
Пылевато-глинистые грунты являют собой комбинацию пылеватых (от 0,05 до 0,005 мм) и глинистых (меньше 0,005 мм) частиц. Здесь можно выделить в отдельные группы глинистые грунты, супеси и суглинки.
Глинистые грунты состоят из частиц размером менее 0,005 мм чешуйчатой формы, примесь частиц песка – минимальна. Глины – достаточно связные грунты, частицы имеют большую удельную поверхность соприкосновения между собой. Однако поры между частицами, часто заполнены водой, потому такие грунты – склонны к морозному пучению.
Глина наиболее подвержена морозному пучению из всех существующих типов грунтов.
Супеси и суглинки представляют собой смесь глины и песка.
Доля содержания глины в суглинке составляет от 10 до 30%, из-за высокой пористости подвержен пучению, однако не в такой степени, как глина.
В супесях процентное содержание глины не превышает 10%, поэтому такой грунт менее пластичен, и в виду низкой пористости – он менее подвержен пучению.
Противостояние морозному пучению
Морозное пучение представляет собой увеличение объемов грунта вследствие воздействия отрицательных температур и замерзания влаги, содержащейся в нем. Это возникает из-за разницы в плотности воды в обычном и замерзшем состоянии (плотность воды – 1000 кг/м3, плотность льда – 916 кг/м3): при замерзании объем увеличивается приблизительно на 9%.
При изменении состояния и объемов содержащейся в грунте влаги происходит давление на его верхние пласты. Это давление приводит эти пласты в движение, вследствие чего и возникает «выдавливание» опор, не закрепленных в глубинных пластах, ниже уровня промерзания.
Лопасти винтовых свай ввинчиваются в глубинные пласты, надежно закрепляя опоры, и не подвергаясь «выталкиванию» в пучинистых грунтах.
Винтовые сваи в просадочных и биогенных (торфяных) грунтах
Просадочные грунты структурно неустойчивы и склонны к изменению изначальной структуры при сейсмических воздействиях или наводнениях.
Такие грунты малостатичны и подвижны, поскольку состоят из большого количества разнородных элементов, количественное соотношение размыто и нестабильно.
Строительство фундаментов на таких грунтах очень сложно с точки зрения инженерных решений. Однако предварительные геоизыскания (пробное бурение и анализ грунта) позволят определить глубину залегания плотных подстилающих пластов и произвести установку свайно-винтового фундамента, избавив себя от рисков усадки.
Свайно-винтовые фундаменты подходят практически для всех видов грунтов (за исключением скальных и крупнообломочных пород), значительно упрощая инженерную задачу, поскольку с помощью винта-шнека обеспечивают надежную фиксацию в глубинном плотном слое, предотвращая негативное воздействие морозного пучения.