Руководство по проектированию свайных фундаментов

Руководство по проектированию свайных фундаментов

Рекомендовано к изданию Секцией ученого совета «Основания и фундаменты» НИИОСП им. Н. М. Герсеванова.

Руководство по проектированию свайных фундаментов / НИИОСП им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР. — М.: Стройиздат, 1980.

Содержит материалы, разъясняющие нормативы и требования, изложенные в главе СНиП II-17-77 «Свайные фундаменты. Нормы проектирования». Даны рекомендации по проектированию, расчету и конструированию свайных фундаментов.

Для инженерно-технических работников проектных, проектно-изыскательских институтов и строительных организаций, занимающихся устройством свайных фундаментов.

Предисловие

«Руководство по проектированию свайных фундаментов» содержит материалы, разъясняющие нормативы и требования главы СНиП II-17-77 «Свайные фундаменты за исключением вопросов, касающихся особенностей проектирования свайных фундаментов опор воздушных линий электропередачи, которые будут изложены в специальном руководстве.

Руководство составлено ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР совместно с ГПИ Фундаментпроект Минмонтажспецстроя СССР и Всесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства (ЦНИИС) Минтрансстроя при участии НИИЖБ,. ЦНИИЭП жилища, ПНИИИС, Харьковского ПромстройНИИпроекта, Красноярского ПромстройНИИпроекта Госстроя СССР, ВНИИГС Минмонтажспецстроя СССР, МИИТ, ВЗИИТ, МИСИ Минвуза СССР, Уральского политехнического института Минвуза РСФСР, ЦНИИЭПсельстроя Минсельстроя СССР, КИСИ и ДИСИ Минвуза Украинской ССР, треста Оргтехстрой Минстроя Белорусской ССР, Научно-исследовательского института Минпромстроя ССР (НИИпромстрой), института Гипротюменьнефтегаз Министерства нефтяной и газовой промышленности СССР.

Руководство разрабатывалось лабораториями НИИОСП: свайных фундаментов, естественных оснований и конструкций фундаментов, методов исследования грунтов, механики грунтов, строительства на слабых грунтах, динамики грунтов.

Общее редактирование и компоновка текста выполнены кандидатами техн. наук Б. В. Бахолдиным и II. Б. Экимян.

В составлении Руководства приняли участие: разд. 1 — 8 и приложения к ним — кандидаты техн. наук Б. В. Бахолдин, Л. Я. Илькевич, П. А. Коновалов, Г. Б. Кульчицкий, Л. Г. Мариупольский, Б. Л. Фаянс, В. Г. Федоровский, Н. Б. Экимян, инженеры В. С. Князев, В. И. Стуров (НИИОСП); канд. техн. наук Ю. Г. Трофименков, инженеры Б. Ф. Кисин, Г. М.Лещин, З. К. Пярнпуу, В. Ф. Соколова, Б. С. Соминская, Р. Е. Ханин, А. А. Шерман (Фундаментпроект); д-р техн. наук А. А. Луга, кандидаты техн. наук Н. М. Глотов, К. С. Завриев (ЦНИИС); кандидаты техн. наук В. Н. Голосов, Н. Н. Коровин, В. А. Якушин (НИИЖБ); канд. техн. наук С. В. Тимофеев (ЦНИИЭПромзданий); кандидаты техн. наук И. З. Гольдфельд, В. Л. Трофимов (ПНИИИС); кандидаты техн. паук В. И. Берман, Е. М. Перлей, А. Я. Серебро (ВНИИГС); канд. техн. наук Ю. И. Ковалев (МИИТ); кандидаты, техн. наук Л. Н. Воробков, Н. М. Дорошкевич (МИСИ); кандидаты техн. наук Г. С. Лекумович, И. Я. Лучковский (Харьковский ПромстройНИИпроект); канд. техн. наук А. П. Хамов (ВЗИИТ); канд. техн. наук И. П. Бойко (КИСИ); д-р техн. наук В. Б. Швец, инж. В. И. Феклин (ДИСИ); канд. техн. наук С. Н. Вассерман (Гипротюменьнефтегаз); канд. техн. наук В. Б. Шахирев (Оргтехстрой Минстроя БССР); канд. техн. наук И. Б. Рыжков (НИИпромстрой); канд. техн. наук В. Л. Тарасов (УПИ); д-р техн. паук А. А. Бартоломей (ППИ); разд. 9 — д-р техн. наук А. А. Григорян (НИИОСП); разд. 10д-р техн. наук Е. А. Сорочан (НИИОСП); разд. 11 — канд. техн. наук А. И. Юшин (НИИОСП); разд. 12 — д-р техн. наук В. А. Ильичев, кандидаты техн. наук Ю. В. Монголов, В. М. Шаевич (НИИОСП); С. И. Гриб (Красноярский ПромстройНИИпроект); разд. 14 — канд. техн. наук Н. В. Жуков, инженеры И. Л. Балов и Л. Н. Карабанова (ЦНИИЭПсельстрой).

Приведенный текст главы СНиП II-17-77 отмечен слева вертикальной чертой. К каждому или нескольким. пунктам главы СНиП даны соответствующие пояснения по их применению, а также примеры расчета, охватывающие наиболее типичные случаи, встречающиеся в практике проектирования. В ряде случаев нумерация формул, таблиц и рисунков двойная: в квадратных скобках — номера Руководства, в круглых — номера, соответствующие главе СНиП II-17-77.

Читайте также:
На сколько садится дом из бруса 150х150

Правила проектирования свайных фундаментов

Для реализации экономически-целесообразного проекта по строительству свайного фундамента необходимо предварительно оценить исходные условия, оценить эффективность инженерных решений и грамотно выбрать качество материалов.

Следуя регламентированным правилам проектирования и строительства можно сэкономить ресурсы и обеспечить достаточный уровень безопасности возводимого сооружения.

Руководство и пособия по регулированию

Общий свод правил по проектированию и строительству свайного фундамента отражен в нормативных документах СП 50-101-2004 и СП 50-102-2003 — актуализированных версиях СНиП 2.02.01-83, СНиП 2.02.03-85 и СНиП 3.02.01-87. Руководства регламентируют формулы расчета и технологические этапы монтажа различных типов свай в разных гидрогеологических условиях.

Параллельно СП 11-105-97, СП 11-104-97, СП 11-102-97 и ГОСТ 5686-94 описывают требования к инженерно-геологическим, геодезическим и экологическим исследованиям для строительства. Свайные фундаменты, предназначенные для эксплуатации в агрессивной среде, следует проектировать согласно правилам ГОСТ 27751. Чтобы грамотно оценить климатические условия, конструктор должен руководствоваться СНиП 23-01-99 и СНиП 23-01.

Требования к железобетонным сваям с различными конструктивными особенностями изложены в ГОСТ 19804-91, №19804.2-79, №19804.3-80*, №9804.4-78, №19804.5-83 и №19804.6-83.

Назначение проектирования свайного фундамента – обоснованный расчетами выбор типа конструкции, параметров, материалов. В процессе инженерных расчетов принимаются решения по необходимости проведения мероприятий для уменьшения влияний деформаций силовой конструкции на пригодность проектируемого сооружения.

Что нужно учесть при конструировании?

Согласно правилам, свайные фундаменты должны проектировать на основе:

  • результатов инженерно-геологических изысканий;
  • сведений о сейсмичности района;
  • действующих нагрузках на основание;
  • конструктивных и технологических особенностей сооружения;
  • экологических требований;
  • технико-экономических соображений;
  • уровня ответственности сооружения (по ГОСТ 27751).

Инженерно-геологические исследования участка должны проводить только лицензированные компании. При этом должно учитываться возможное влияние постройки на расположенные рядом дома и сооружения.

Все применяемые при строительстве материалы и оборудование должны соответствовать требованиям проекта, техническим условиям и действующим стандартам.

  • по несущей способности – анализ факторов, которые приводят к потерям устойчивости, формы, положения и другим состояниям, в результате чего фундамент становится полностью непригодным к эксплуатации;
  • по деформациям – анализ условий, которые затрудняют нормальную эксплуатацию объекта и снижают его долговечность (осадки, подъемы, прогибы, трещины, колебания и т.д.).

При проектировании необходимо учитывать запас прочности и надежности для возводимой конструкции. Только так можно обеспечить основанию долгий срок службы даже в самых агрессивных условиях. Это требование должно быть обеспечено на всех стадиях расчета и монтажа свайного фундамента.

Исходные данные

Согласно указанным ранее СНиП и «Инструкции по проектированию и устройству свайных фундаментов зданий и сооружений» (2011 г.), инженерные расчеты выполняют на основе таких данных:

  1. Сведения о гидрогеологических условиях на застраиваемой территории: тип грунта, уровень промерзания, высота пластов, глубина пролегания подземных источников и т.д.
  2. Информация о физико-механических свойствах почвы: плотность, влажность, удельный вес, пористость, модуль деформации, угол внутреннего трения, удельное сцепление.
  3. Конструктивные и технические особенности возводимого сооружения: класс ответственности сооружения, количество этажей, расположение внутренних стен, материал, который будет использован в строительстве, размеры всех конструктивных элементов, включая перекрытия и пристройки.
  4. Сведения о давлении, которое будет испытывать основание в процессе эксплуатации: вес людей, мебели, оборудования, снеговые, ветровые и сейсмические нагрузки.

Порядок создания проекта

Последовательность инженерных расчетов в ходе планирования силовой конструкции:

  1. Оценка гидрогеологического состояния участка, в том числе определение несущей способности почвы. На основе полученных данных выбирают тип сваи, удовлетворяющий заданным условиям, между винтовыми, забивными, буронабивными и комбинированными изделиями.
  2. Сбор действующих нагрузок на фундамент (длительных, кратковременных, особых).
  3. Определение глубины заложения фундамента с учетом уровня промерзания почвы.
  4. Выбор оптимальной длины конструктивных элементов.
  5. Вычисление несущей способности одной свай по отношению к расчетному сопротивлению почвы.
  6. После предварительных расчетов проводят пробное испытание по технологии динамической нагрузки или методом статистического зондирования. Испытание проводится непосредственно на строительной площадке с пробным погружением сваи.
  7. Определение потребности в сваях (расчет их количества). Сопоставляют фактическое давление на фундамент с грузоподъемностью одной опоры. После этого выбирают схему свайного поля, учитывая регламентированное значения шага по СП 24.13330.2011.
  8. Определение степени использования несущей способности фундамента.
  9. Расчет конечной осадки свайной конструкции.
  10. Оформление проекта.
Читайте также:
Почему планшет долго заряжается и быстро разряжается

Особенности разработки плана для основания на железобетонных забивных сваях

При проектировании фундамента с использованием железобетонных силовых элементов в ходе расчета грузоподъемности одной сваи учитывают не только сопротивление почвы под опорной площадью основания, но и давление к вертикальным стенкам опоры со стороны грунта.

Формула для определения несущей способности ж/б опоры:

  • Y_cr — коэффициент общих условий работы почвы;
  • F_df – сопротивление слоев почвы под опорной площадью сваи;
  • F_dr – сопротивление грунта к боковым стенками опоры.
  1. R – расчетное сопротивление грунта на участке,
  2. А – площадь опорной поверхности.
  • U — периметр сечения опорного столба;
  • F_i – сопротивление отельных слоев почвы к боковой поверхности сваи;
  • H_i — толщина слоев почвы, которые взаимодействуют со стенкам опоры.

Требования санитарного контроля

Правилами СНиП контролируется необходимый этап срезки экологически чистого плодородного слоя перед разметкой свайного поля. В дальнейшем почва используется для рекультивации сельскохозяйственных земель и озеленения района.

Допускается не снимать плодородные слои, если:

  • его высота менее 10 см;
  • на заторфованных и заболоченных участках;
  • почва с низким плодородием.

В соответствии с требованиями санитарного контроля на участках, где по данным экологических исследований имеются выделения из почвы газа радона, торина или метана, необходимо реализовать мероприятия:

  • по снижению концентрации газов;
  • для изоляции соприкосновения конструкций с грунтом.

Стоимость проекта под ключ

Стоимость зависит от следующих факторов:

  • размеры конструкции;
  • сложность гидрогеологических условий на участке;
  • сложность самого проекта;
  • затраты на подготовительные работы;
  • количество задействованной техники и оборудования;
  • количество вовлеченных в работу инженеров, геодезистов, конструкторов и операторов.

Среднерыночная стоимость планирования винтовых, набивных и забивных фундаментов начинается от 100 000 руб. Заказчику придется доплачивать за дополнительный расчет осадки в каждом сечении (от 20 000 руб.), а также статистические и динамические испытания на участке.

Кроме результатов инженерных расчетов, специализированные компании дают рекомендации относительно мероприятий, направленных на минимизацию осадки и деформаций.

Заключение

Только в результате грамотного проектирования и соблюдения технологии можно заложить фундамент под здание, которое прослужит проектные 50, 100 и более лет. Самостоятельно учесть все нюансы технологии может только опытный специалист, поэтому для строительства жилых домов и других сооружений первой степени ответственности лучше обратиться к специалистам.

Проектирование свайных фундаментов под легковесные такие легковесные постройки, как заборы, бани, гаражи, хозблоки и т.д. можно реализовать самостоятельно, следуя рекомендациям, изложенным в статье.

Руководство по проектированию свайных фундаментов

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Design and construction of pile foundations

1 РАЗРАБОТАН Государственным федеральным унитарным предприятием “Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова” (НИИОСП) Госстроя России

ВНЕСЕН Управлением технического нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ Госстроя России

2 ОДОБРЕН для применения постановлением Госстроя России N 96 от 21 июня 2003 г.

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ВНЕСЕНА поправка*, опубликованная в Информационном Бюллетене о нормативной, методической и типовой проектной документации N 5, 2005 г.

Читайте также:
Платикодон: описание и разновидности, посадка и уход

* См. ярлык “Примечания”.

Поправка внесена изготовителем базы данных.

Свод правил по проектированию и устройству свайных фундаментов разработан в развитие обязательных положений и требований СНиП 2.02.03-85 и СНиП 3.02.01-87.

Свод правил устанавливает требования к проектированию и устройству различных типов свай в различных инженерно-геологических условиях и для различных видов строительства.

Разработан ГУП НИИОСП им.Герсеванова (д-р техн. наук В.А.Ильичев – руководитель темы; доктора техн. наук: Б.В.Бахолдин, В.П.Петрухин, Е.А.Сорочан, Л.Р.Ставницер; кандидаты техн. наук: Ю.А.Багдасаров, A.M.Дзагов, Х.А.Джантимиров, В.Г.Буданов, О.И.Игнатова, В.Е.Конаш, Л.Г.Мариупольский, В.В.Михеев, Ю.Г.Трофименков, В.Г.Федоровский, П.И.Ястребов).

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий Свод правил (СП) распространяется на свайные фундаменты вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений.

СП не распространяется на проектирование и устройство свайных фундаментов зданий и сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, свайных фундаментов машин с динамическими нагрузками, а также опор морских нефтепромысловых и других сооружений, возводимых на континентальном шельфе при глубине погружения опор более 35 м.

Свайные фундаменты зданий и сооружений, возводимых в районах с наличием или возможностью развития опасных геологических процессов (карстов, оползней и т.п.), следует проектировать с учетом дополнительных требований соответствующих нормативных документов, утвержденных или согласованных Госстроем России.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем Своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах

СНиП II-23-81* Стальные конструкции

СНиП II-25-80 Деревянные конструкции

СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия

СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах

СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений

СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты

СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии

СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы

СНиП 2.06.06-85 Плотины бетонные и железобетонные

СНиП 2.06.08-87 Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений

СНиП 3.01.01-85* Организация строительного производства

СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты

СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции

СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия

СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения

СНиП 23-01-99* Строительная климатология

СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения

СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения

СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства

СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства

СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства

ГОСТ 5686-94 Грунты. Методы полевых испытаний сваями

ГОСТ 7473-94 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 9463-88 Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия

ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 14098-91 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры

ГОСТ 18105-86* Бетоны. Правила контроля прочности

ГОСТ 19804-91 Сваи железобетонные. Технические условия

ГОСТ 19804.2-79* Сваи забивные железобетонные цельные сплошные квадратного сечения с поперечным армированием ствола с напрягаемой арматурой. Конструкция и размеры

ГОСТ 19804.3-80* Сваи забивные железобетонные квадратного сечения с круглой полостью. Конструкция и размеры

ГОСТ 19804.4-78* Сваи забивные железобетонные квадратного сечения без поперечного армирования ствола. Конструкция и размеры

ГОСТ 19804.5-83 Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные цельные с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры

ГОСТ 19804.6-83 Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные составные с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры

ГОСТ 19912-2001 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-99 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 27751-88 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету

Термины с соответствующими определениями, используемые в настоящем Своде правил, приведены в приложении А.

Наименования грунтов оснований зданий и сооружений приняты в соответствии с ГОСТ 25100.

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1 Свайные фундаменты должны проектироваться на основе и с учетом:

Читайте также:
Проходной стакан для дымохода через стену

а) результатов инженерных изысканий для строительства;

б) сведений о сейсмичности района строительства;

в) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия его эксплуатации;

г) действующих на фундаменты нагрузок;

д) условий существующей застройки и влияния на нее нового строительства;

е) экологических требований;

ж) технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для принятия варианта, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов.

4.2 При проектировании должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность сооружений на всех стадиях строительства и эксплуатации.

При разработке проектов производства работ и организации строительства должны выполняться требования по обеспечению надежности конструкций на всех стадиях их возведения.

4.3 При проектировании следует учитывать местные условия строительства, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных инженерно-геологических, гидрогеологических и экологических условиях. Для этого должны быть выявлены данные о производственных возможностях строительной организации, ее парке оборудования, ожидаемых климатических условиях на весь период строительства и т.п.

Данные о климатических условиях района строительства должны приниматься в соответствии со СНиП 23-01.

4.4 Работы по проектированию свайных фундаментов следует вести в соответствии с техническим заданием на проектирование и необходимыми исходными данными (4.1). Порядок разработки проектной документации изложен в приложении Б.

4.5 При проектировании следует учитывать уровень ответственности сооружения в соответствии с ГОСТ 27751: I – повышенный, II – нормальный, III – пониженный.

4.6 Инженерные изыскания для строительства, работы по проектированию свайных фундаментов и их устройству должны выполняться организациями, имеющими лицензии на эти виды работ.

4.7 Свайные фундаменты следует проектировать на основе результатов инженерных изысканий, выполненных в соответствии с требованиями СНиП 11-02, СП 11-102, СП 11-104, СП 11-105 и раздела 5 настоящего СП.

Выполненные инженерные изыскания должны обеспечить не только изучение инженерно-геологических условий нового строительства, но и получение необходимых данных для проверки влияния устройства свайных фундаментов на существующие здания и сооружения и окружающую среду, а также для проектирования, в случае необходимости, усиления оснований и фундаментов существующих сооружений.

Проектирование свайных фундаментов без соответствующего и достаточного инженерно-геологического обоснования не допускается.

4.8 При использовании для строительства вблизи существующих зданий и сооружений забивных или вибропогружаемых свай, а также свай с камуфлетной пятой, образуемой взрывом, необходимо производить оценку влияния динамических воздействий на конструкции существующих зданий или сооружений, а также на находящиеся в них чувствительные к колебаниям машины, приборы и оборудование, и в необходимых случаях предусматривать измерения параметров колебаний грунта, сооружений, а также подземных коммуникаций при опытном погружении и изготовлении свай.

4.9 В проектах свайных фундаментов необходимо предусматривать проведение натурных измерений (мониторинг). Состав, объем и методы мониторинга устанавливают в зависимости от уровня ответственности сооружения и сложности инженерно-геологических условий (раздел 16).

Проектирование свайных фундаментов

Мы расскажем Вам о проектировании свайных фундаментов на железобетонных забивных сваях. Этапы проектирования опишем и расскажем подробно.

Согласно своду правил по проектированию и устройству свайных фундаментов СП 50-102-2003, свайные фундаменты проектируются с обязательным учетом

  • сведений о сейсмической активности в районе строительного участка
  • данных инженерно-геологической разведки грунтов
  • расчетных нагрузок на фундамент
  • данных об особенностях конструкции сооружения и назначения
  • наличия в непосредственной близости от строительства других зданий и сооружений
  • требований по экологии

Загрузить на компьютер СП Свайные фундаменты: скачать.

Что нужно учесть при проектировании

1) При проектировании предусматриваются наилучшие, с точки зрения долговечности, надежности и экономичности конструкций, решения.

2) Обязательно учитываются все местные инженерно-геологические и экологические условия, плюс опыт возведения фундаментов в аналогичных условиях.

3) Проектировочные работы проводятся в соответствии с техническим заданием и должны учитывать уровень ответственности здания (ГОСТ 27751).

Читайте также:
Розетка с заземлением: виды, отличительные особенности и правила подключения

4) Инженерно-геологические изыскания могут проводить только организации с соответствующими лицензиями и с учетом возможного влияния строительства на соседние здания.

5) Также предусматривается контроль и учет всех натурных изменений (деформации оснований и фундаментов) на весь период проведения работ.

6) Все применяемые в строительстве строительные материалы, конструкции, изделия и грунты должны соответствовать требованиям проекта, действующим стандартам, а также техническим условиям. Замена их может быть произведена только по согласованию с проектной организацией и непосредственным заказчиком.

7) Если устройство свайных фундаментов производится в условиях агрессивной внешней среды, учитываются требования СНиП 2.03.11.

Исходные данные

Проектирование фундаментов свайного типа выполняется на основании положений СНиП 2.02.03-85 “Свайные фундаменты” и “Инструкции по проектированию и устройству свайных фундаментов зданий и сооружений” от 30.11.2011 года.

Согласно данным нормативным документам проектировочные расчеты должны выполнятся на основании следующих исходных данных.

Информация о геологических и гидрогеологических свойствах грунтов на строительной площадке;

Данную информацию получают в результате проведения геодезических исследований, которые предполагают бурение пробной скважины в месте обустройства свайного фундамента и последующее изучение характеристик грунта.

Глубина пробной скважины может варьироваться в зависимости от типа грунта (в слабой и неустойчивой почве скважина бурится до достижения нижних плотных слоев грунта). Если возводимое здание будет иметь большую площадь производится бурение нескольких скважин в крайних точках свайного поля.

Исследования грунта на участке, отведенном под строительство свайного фундамента

Рис. 1.1: Исследования грунта на участке, отведенном под строительство свайного фундамента

По завершению бурения определяется уровень расположения грунтовых вод и выполняется передача образца почвы в лабораторию для определения химического состава грунтовой влаги.

На основании нормативных данных определяется глубина промерзания почвы в холодное время года.

Данные о механических и физических характеристиках почвы;

Информация о механических характеристиках грунта собирается прямо в полевых условиях с помощью специального оборудования. Определяются следующие характеристики грунта:

  • Модуль деформации;
  • Удельное сцепление;
  • Угол внутреннего трения.

Далее выполняется забор образцов почвы на анализ и их передача на исследования в строительную лабораторию, где определяется:

  • Плотность;
  • Влажность;
  • Удельный вес;
  • Пористость грунта.

Анализ характеристик грунта в строительной лаборатории

Рис. 1.2: Анализ характеристик грунта в строительной лаборатории

Чтобы получить данную информацию необходимо потратить достаточно большое количество времени и финансовых средств, однако она крайне необходима, поскольку итоговая несущая способность свайного фундамента непосредственно зависит от характеристик грунта, которые обязательно нужно учитывать при проектировании.

Данные о возводимой постройке;

Следующим этапом подготовки к проектированию является сбор данных о характеристиках возводимого здания, к которым относится:

  • Количество этажей;
  • Материалы, используемые для строительства стен, кровли и перекрытий;
  • Расположение внутренних стен здания;
  • Класс ответственности постройки;

На основании этой информации выполняется расчет массы возводимого строения.

Нормативный вес стен и перекрытий из разных материалов

Рис. 1.3: Нормативный вес стен и перекрытий из разных материалов

Данные о нагрузках, оказываемых на свайных фундамент;

Все внешние нагрузки, которые испытывает свайный фундамент, делятся на две основные группы – постоянные и периодические.

К постоянным нагрузкам относится вес самого здания и воздействие массива грунта, тогда как периодические нагрузки классифицируются на три вида:

  • Длительной продолжительности – вес мебели/производственного оборудования, людей;
  • Кратковременной продолжительности – снеговые и ветровые нагрузки;
  • Нагрузки особого типа – сейсмические нагрузки и воздействия на фундамент здания потенциально возможной взрывной волны.

Порядок проектирования свайных фундаментов

Проектирование свайных фундаментов согласно требованиям СНиП № 2.02.3.87 должно выполняться в следующей последовательности:

  • Производится анализ и оценка информации о геологических условиях на строительной площадке, исходя из которых определяется несущие характеристики почвы и глубина, на которую должны быть погружены свайные опоры.

Несущие свойства грунта – это величина внешней нагрузки, которую способна выдержать определенная площадь почвы (см2 / м2). На несущие свойства почвы непосредственно влияет ее уплотненность и степень насыщения грунта влагой.

Читайте также:
Расстояние от дома до сарая по нормам

Нормативные показатели несущих характеристик разных типов почвы можно увидеть на рисунке 1.4

Нормативная несущая способность разных видов грунтов

Рис. 1.4: Нормативная несущая способность разных видов грунтов

Несущие свойства грунта, в большинстве случаев, на порядок меньше несущей способности самой свайной конструкции. Виду этого, определение фактических несущих свойств свайного фундамента на конкретном типе грунта требует сопоставления данных показателей (в расчет берется наименьшее значение несущей способности).

  • Определяется вид (буронабивные, винтовые либо забивные ЖБ конструкции) и типоразмерных свай, которые необходимо использовать для создания фундамента;
  • Проводится расчет фактических несущих свойств сваи в конкретных геодезических условиях;

После теоретических расчетов несущих свойств свайного основания (где учитываются несущие характеристики почвы и вес постоянных и временных нагрузок, оказываемых на фундамент здания) выполняется проверка полученных результатов практическими исследованиями. Для этого применяются технологии динамической нагрузки либо статического зондирования, которые реализуются непосредственно на строительной площадке в процессе пробного погружения сваи.

Статическое зондирование сваи

Рис. 1.5: Статическое зондирование сваи

  • Выполняется расчет требуемого количества свай;

Количество опорных свай варьируется в зависимости от массы возводимого здания и несущей способности почвы. Свайные опоры должны обязательно размещаться по углам здания, в местах пересечения внутренних стен и быть равномерно распределены по контуру наружных стен постройки с шагом 1,5-2 метра.

  • Выполняется сопоставление фактического давления на одну сваю с их нормативными несущими характеристиками;
  • Создается чертеж расположения свайных опор в фундаменте;

Виды расположения свай в фундаменте

Рис. 1.6: Виды расположения свай в фундаменте

Особенности проектирования фундаментов на железобетонных забивных сваях

При проектировании фундамента на основе железобетонных свай крайне важно правильно рассчитать несущие свойства фундамента по типу грунта, где помимо нормативных характеристик забивных свай необходимо учитывать сопротивление слоев грунта под их опорными подошвами и сопротивление, прилагаемое к вертикальным стенкам свай.

Схема распределения нагрузок оказываемых на забивную ЖБ сваю

Рис. 1.7: Схема распределения нагрузок оказываемых на забивную ЖБ сваю

Расчет выполняется с использованием формулы: FD = Ycr * (Fdf + Fdr), в которой:

1. Ycr – коэффициент общих условий работы почвы (как правило, равен единице);

2. Fdf – сопротивление слоев грунта под нижней частью свайного столба, рассчитываемое по формуле: Fdf = Ycr * R * A, где:

  • Ycr – коэфф. работы свайной опоры в почве;
  • R – сопротивление почвы под опорной поверхностью железобетонной сваи;
  • А – площадь (см2) опорной поверхности.

3. Fdr -сопротивление почвы к боковым стенкам столба сваи, рассчитываемое по формуле: Fdr = u * Ycr * Fi * Hi, где:

  • Fi – сопротивление отдельных слоев грунта боковым стенкам свайного столба;
  • Hi – общая толщина слоев грунта соприкасающихся с боковой поверхностью сваи.

Схема фундамента с ростверком из забивных ЖБ свай

Рис. 1.8: Схема фундамента с ростверком из забивных ЖБ свай

Обязательное при проектировании

Обязательным элементом проектирования является положения о срезке плодородного слоя грунта и дальнейшего его использования для рекультивации малопродуктивных сельскохозяйственных земель или для работ по озеленению района строительства.

Также проектом предусматриваются необходимые меры по изоляции соприкасающихся с грунтом конструкций в районах, где возможно выделение почвенных газов.

Важно! Пример проекта коттеджа с подвалом смотрите по ссылке.

Заказ проектирования фундаментов

Оставьте заявку на исследование грунта под забивку свай, проектирование свайного фундамента под забивку железобетонных свай.

Как производится проектирование свайных фундаментов

Практически все возводимые сооружения, к примеру, жилые и нежилые здания, мосты и подобные постройки требуют наличия основы, то есть фундамента. Он считается основополагающим параметром, так как на нем будет возводиться сооружение, которое должно обеспечить его устойчивость на продолжительное время. Почему фундамент считается главным составляющим элементом, и как осуществляется проектирование свайных фундаментов требуется рассмотреть более подробно.

Проектирование свайных фундаментов

Для чего нужен фундамент

Главная задача фундаментной основы для любого сооружения, это его укрепление и прочность. Дело в том, что участки для строительства не всегда имеют геологическую устойчивость, поэтому требуется делать основу, которая позволит удерживать все сооружение не давая ему разрушиться. Основываясь такими критериями в строительстве применяются свайные фундаменты, которые гарантируют надежность, а именно устойчивость сооружения независимо от геологической нестабильности грунта.

Читайте также:
Профиль кбе отзывы профессионалов, характеристики и преимущества

Как определяется необходимость применения свайного фундамента

Изначально нужно отметить, что свайный фундамент требуется на участках, которые имеют неустойчивую форму, к примеру, песчаный, глинистый грунт или галечную основу. Но следует сказать, что применение свайного фундамента должно в непременном порядке базироваться исключительно на основе таких аспектов

  • инженерно-геологических и гидрогеологических исследований;
  • изучения климатических условий местности, где будет производиться строительство;
  • особенности проектируемого здания или сооружения;
  • местного опытного строительства.

Также главным параметром считается и такой показатель, как наличие грунтовых вод. Ведь сваи, используемые для фундамента изготавливаются из металла, а соответственно наличие влажной среды может привести к их коррозии. Данное положение регламентировано требованиями СНиП II-28-73 «Защита строительных конструкций от коррозии». Также в учет должны приниматься и другие особенности участка, где планируется строительство. К примеру, имеются регионы, где грунт находится постоянно в мерзлом состоянии, поэтому целесообразным будет использование свайного фундамента, но необходимо в данной ситуации придерживаться требований СНиП II-18-76 «Основания и фундаменты зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах». То есть требуется непременно изучить руководство по проектированию свайных фундаментов.

Показатель, наличия грунтовых вод

Несущие свойства почвы представляет собой величину внешней нагрузки, которая имеет возможность выдержать определенную площадь грунта (см2/м2). Кроме этого, на несущие свойства почвы влияет непосредственно не только ее уплотненность, но и степень насыщения грунта влагой.

Составление проекта свайного фундамента

После того, как были произведены все необходимые исследования, обозначено проектирование и устройство свайных фундаментов, то следующим этапом должно быть составление проекта. Он основывается на таких исходных данных:

  • отчетность о произведенных инженерно-геологических исследованиях;
  • генеральный план в масштабе 1:2000 или 1:5000;
  • физико-механические характеристики исследуемого грунта;
  • гидрогеологические условия площадки для строительства;
  • лабораторные данные относительно химического состава грунтовых вод;
  • сведения об сейсмологических проявлениях;
  • результаты, полученные на основе пробного забивания свай;
  • проект планировки строительной площадки;

Проект планировки строительной площадки

  • наличие подвального помещения или цокольного основания;
  • данные о предполагаемых нагрузках на фундамент;
  • расположение водопроводной системы, канализации, а также электрических кабелей;
  • характеристики фундамента, где будет устанавливаться оборудование или возможные углубления.

На основе обрабатываемых данных, если строительство сооружения начинается, и какие-то параметры требуют корректировки, то их непременно нужно внести своевременно. Таким образом можно избежать в дальнейшем дефектов, которые могут возникнуть из-за недобросовестно выполненных работ. Также следует отметить, что анализ обозначенных данных позволит определить, какой должна быть укладка свайного фундамента. Ведь существует такие варианты установки свай:

  1. Сплошное свайное поле – применяется в том случае, когда возводимое сооружение будет оказывать на грунт большую нагрузку.
  2. Свайная лента – используется для поддержки несущих стен.
  3. Свайный куст – обозначенная разновидность свайного фундамента допускается применять, когда здание или сооружение будет тяжеловесом. В данном случае предусматривается использование 3-х свай в одном основании.
  4. Одиночные сваи – предназначаются для установки, как основа для поддержки одиночных опор.

Если на участке, где будет возводиться сооружение может проявляться выделение почвенных газов, то используемым сваям потребуется осуществлять дополнительную изоляцию.

Разновидности свай

В зависимости от геологических исследований грунта для строительства фундамента могут использоваться разные виды свай. Они бывают:

  • железобетонные;
  • деревянные;
  • сваи в железобетонной оболочке;
  • железобетонные буроспускные;
  • винтовые сваи со стальным или железобетонным стволом.

Также следует отметить, что на сегодня имеются и другие виды свай, например, булавовидные, пирамидальные и ромбовидные. Но так как они считаются новшеством, то их применение еще не широко распространено. Кроме этого, следует отметить, что бывают сваи-стойки и висячие.

Читайте также:
Особенности дизайна гостиной 18 кв.м

Проектирование для малосжимаемых грунтов

  1. Сваи-стойки. К ним относятся сваи, опирающиеся непосредственно на присутствующие скальные породы грунта или малосжимаемые. В данном случае нагрузка, осуществляемая на боковую поверхность сваи и ее концовку не имеет большого значение, поэтому и не учитывается.
  2. Висячие (сваи трения). Обозначенный вид причисляется к сваям, применяемых на сжимаемых грунтах, при этом осуществляется передача нагрузки не только на боковые поверхности свай, но и на их нижний конец.

В качестве примечания необходимо отметить, что к малосжимаемым грунтам причисляются крупнообломочные почвы, в которых присущий песчаный заполнитель средней и плотной плотности. Также к обозначенному типу грунта относится и глина, имеющая крепкую консистенцию в водонасыщенном состоянии с наличием модуля деформации в значение Е ≥ 50 Мпа.

Деревянные сваи делают из крепких пород деревьев и в длину составляют 6,5 и 8,5 метров. Но если при необходимости нужно использовать более длинные сваи, то с таким вопросом требуется обратиться непосредственно к руководству предприятия, занимающиеся производством свай.

Методика проектирования

Что касается методики проектирования свайных фундаментов по предельной деформации, то она основывается на группах расчетов предельных оснований.

Методика проектирования

Внешние нагрузки, которые должны также учитываться

Главными моментами, которые требуется в непременном порядке учитывать, так это такие параметры, как внешние нагрузки. Ими могут быть:

  • какое предполагается количество этажей;
  • как будут располагаться внутренние стены;
  • используемые материалы для возведения стен, крыши и перекрытий.

Кроме этого, требуется обозначить, что нагрузки могут быть постоянные, временные и специального типа. Каждый из обозначенных видов нагрузок имеют свои особенности:

  1. Постоянные. К постоянным относится непосредственно сам вес возводимого сооружения, а также присущий массив имеющейся почвы.
  2. Временные зачастую возникают из-за выпадения снега или возникновения сильных порывов ветра.
  3. Специального типа. Что касается нагрузок специального типа, то они могут проявляться в виде взрывной волны или сейсмологических колебаний грунта.

Кроме этого, также необходимо учитывать, что могут быть и периодичные нагрузки. Например, установка мебели, количество проживающих жильцов.

Правила, которые нужно соблюдать

Помимо учета нормативов, отмеченных в СНиП при применении свайного фундамента следует соблюдать такие правила:

  1. Инженерно-геологическая выработка должна осуществляться не меньше, чем на 5 метров ниже глубины заложения устанавливаемой сваи, если используется рядовое или кустовое их расположение при нагрузке 3 МН. А вот при применении свайных полей углубления не должны быть меньше 10 метров.
  2. Если на строительной площадке присущи грунты со специфическими свойствами, к примеру, просадочные, глинистые, органоминеральные. Также песчаные или органические, то глубина инженерно-геологических выработок должна определяться непосредственно на всю толщину имеющегося слоя, то есть до обнаружения прочного грунта.

Правила проектировки

Обозначенные параметры основываются на данных проектирования свайных фундаментов институтом, который занимается исследовательскими работами подземных сооружений.

Не следует приобретать деревянные сваи с наличием сколов, поскольку подобные дефекты приведут к увеличению брака материала.

Алгоритм действий по установке свай

В первую очередь требуется произвести инженерно-геологические исследования, учет параметров, правил и нюансов, только потом следует приступать к заложению свайного фундамента. Для этого, можно, к примеру, в домашних условиях выкопать или пробурить дырку в грунте на глубину не меньше 2,5 метров. Это необходимо, чтобы произвести исследование почвы, на котором планируется возводить сооружение. Рекомендуется проводить такую работу весной, поскольку в этот период можно выяснить о наличии грунтовых вод, так как их уровень поднимается после зимы.

Затем, в зависимости от полученных результатов исследований можно определить, какой вид свай использовать для свайного фундамента. Если же на выбранном участке присутствует повышенный уровень грунтовых вод, то следует произвести дополнительную обработку свай, во избежание коррозийных процессов.

Читайте также:
Разновидности инфракрасных ламп для курятников и их установка

Действия по полученным результатам

В завершение следует отметить, что перед тем, как применять для строительства свайный фундамент необходимо определится с его целесообразностью. Ведь сваи можно применять не на всех грунтах, а если возникла такая необходимость, то нужно произвести соответствующие исследования, чтобы определиться, какие сваи допускается применять на том или ином участке. В данном случае рекомендуется обратиться к сотрудникам специализированных организаций, которые не только произведут надлежащее исследование участка для строительства, но и предоставят информацию, а также рекомендации по проектированию свайных фундаментов.

Как происходит проектирование свайных фундаментов?

Проектирование свайных фундаментов является обязательным условием перед его возведением. Это обусловлено тем, что строительство надежного, качественного основания попросту невозможно без тщательного и профессионально составленного плана. Это залог того, что средства, предусмотренные на возведение основания, будут потрачены не впустую, а оправданы до копейки. Рисковать в таком случае — это навредить самому себе и создать немало проблем в будущем. Если сэкономить на качестве, тогда прочность будет нарушена, и конструкция окажется недолговечной.

Сегодня для строительства оснований используют винтовые или железобетонные сваи. Каждый тип изделий имеет свои особенности, преимущества и используется в зависимости от определенных условий.

Проектирование свайных фундаментов

Компания «Таймсвай» производит и монтирует забивные железобетонные и винтовые сваи. Проектированием также занимаются инженеры компании.

Особенности проектирований фундаментов на сваях

Проектирование свайных фундаментов в независимости от типа строения подразумевает в первую очередь выбор конфигурации опор, используемых для строительства конструкции. Это обусловлено тем, что разные сваи имеют разную несущую способность, поэтому предназначаются для определенной нагрузки. Если к данному мероприятию допустить неквалифицированного человека, опора может не выдержать высоких нагрузок и попросту сломаться, что потребует замены и соответственно дополнительных денежных затрат.

Проектирование свайных фундаментов требует грамотного подхода с четкими, обоснованными расчётами нагрузок, оказываемых на опоры в процессе периода эксплуатации постройки. Также немаловажным фактом является её равномерное распределение по периметру конструкции или свайного поля. В данном случае определяющим фактором является масса строения, от которой напрямую зависит количество стержней и их частота расположения.

Данный процесс предполагает тщательный расчёт:

  • Фактической нагрузки;
  • Нагрузки постройки вместе с оборудованием, техникой, мебелью, а также людьми, которые одновременно будут находиться в здании;
  • Нагрузки со снежной массой в зимний период.

Пробное бурение для сбора информации

Проектирование свайных фундаментов для любых типов сооружений требует учета информации об участке. В неё входит тип грунта, рельеф, уровень залегания грунтовых вод, глубина сезонного промерзания.

Информация о грунте важна по причине, что каждый тип имеет различную несущую способность, исходя их которой выбирается тип изделий: железобетонные, винтовые стержни. Также от типа грунта зависит глубина их погружения.

От рельефа на участке (перепада высот) зависит длинна изделий. Чем сложнее рельефные условия, тем длиннее стержни могут понадобиться. Также на длину влияют такие показатели, как: уровень залегания грунтовых вод, глубина промерзания грунта.

На диаметр и количество изделий влияют следующие факторы:

  • Материал строительства (дерево, кирпич, пеноблок);
  • Расположение и количество перегородок внутри постройки;
  • Тип здания.

Часто, чтобы оценить качество нестабильной почвы с недостаточной несущей способностью, выполняют шунтирование.

Проектирование основания на винтовых сваях

Основание на винтовых стержнях сегодня невероятно востребовано не только в частном строительстве. Правильный расчет гарантирует, что оно простоит не одно десятилетие.

Такой фундамент отлично себя демонстрирует на просадочной, пучинистой почве и на участках с высоким УГВ. Также к достоинствам можно отнести стоимость строительства, которая ниже по сравнению с другими конструкциями.

Проектирование свайного фундамента: определение

Работа по проектированию свайного фундамента из винтовых свай состоит из учета ряда основных параметров. Желательно перед этим заказать услугу инженерно-геологических изысканий в соответствующей организации. Это даст возможность добиться максимальной точности определения главных характеристик грунта на участке.

Читайте также:
Общие положения СП для внутреннего водопровода и канализации зданий

  1. Тип почвы и другие особенности. Главное – точно определить характеристики почвы. Это непосредственно влияет на показатели прочности основания.
  2. Требуется определить сезонные колебания УГВ. Самостоятельно выполнить подобное мероприятие нельзя, поэтому доверьте данную работу профессионалу.
  3. Сезонное промерзание почвы. Если в регионе не слишком сильные морозы в зимнее время, тогда обходятся мелкозаглубленным основанием. А в регионах где достаточно холодно, сваи необходимо погружать на глубину ниже уровня промерзания минимум на 25 см.
  4. Определение несущей способности одной опоры. Винтовая свая изготавливается из трубы, заполняемой бетоном после ввинчивания. Подобное изделие вполне способно выдержать вертикальную нагрузку до 5 тонн. Но выбирать стержень исходя исключительно из данного параметра нельзя.
  5. Учитывается вес будущего строения вместе с предполагаемыми динамическими и статистическими нагрузками. Проект должен содержать информацию о количестве проживающих или работающих в здании людей, а также этажность.
  6. Расчет стройматериалов. Необходимо брать запас длины до 20 сантиметров для возможности дальнейшего подгона опор по уровню. Толщина и длина стержня напрямую влияют на несущую способность конструкции.

Выполнить эту работу самостоятельно не представляется возможным. Поэтому, если владелец желает получить качественное, надежное основание, работу необходимо доверить проектной организации.

Проектирование железобетонного фундамента на сваях

Проектирование фундаментов на ЖБС изложено в нормативной документации СП No50-1002, в которой описана последовательность выполнения работ:

  • Выполнение инженерных изысканий для определения геологических, геодезических особенностей участка. Необходимо изучить пласты вплоть до тех, куда будут доходить стержни;
  • Учитываются характеристики сооружения и другие важные условия. Сопоставляются предполагаемые нагрузки, испытывающие конструкция в процессе эксплуатации;
  • Исходя из нагрузок выбирается типоразмер изделий;
  • Рассчитываются несущие характеристики по особенностям почвы;
  • Проектируется план свайного поля с определенным шагом между изделиями;
  • Выбирается конструкция ростверка;
  • Учитываются возможные риски усадки основания.

Расчеты предполагают возможность внесения коррективов после выявления несоответствий: выбор свай другого типоразмера, коррекция шага между ними.

Перед тем как приступить к проектированию свайных фундаментов специалистами собирается информация об уже возведенных фундаментах в регионе, а также собирается информация сейсмической активности. После этого компания приступает к расчету несущей способности на основании полученных данных. Главными определяющими факторами в подборе типоразмера и глубине ввода стержней являются плотность, влажность, тип почвы.

Важно грамотно составить план свайного поля, а также продумать конфигурацию связки опор ростверком и его заглубление. Учтите, что сегодня есть поднятые, наземные, опущенные ростверки. Выбирать тип ростверка следует используя специальные формулы для определения устойчивости к боковым воздействиям, давлению сооружения и пучению, поэтому доверять данную работу следует квалифицированному специалисту.

Моменты, на которые следует обращать внимание при проектировании фундаментов на сваях

Сегодня фундамент на сваях самый дешевый по сравнению с аналогами, поэтому при строительстве упор делают на долговечность.

Согласно современным нормам выделяют 4 класса долговечности:

  • Временными постройками считаются здания с предполагаемым сроком эксплуатации 20 лет;
  • 50 лет, как правило, здания с этажностью до 5 этажей;
  • Сооружения этажностью более 9 этажей – 100 лет;
  • Более 100 лет – общественные, государственные здания.

В случае грамотного проектирования фундамент пригоден для любых, как жилых, так и промышленных зданий 4 класса долговечности. Сооружения, построенные на таком основании, сохраняют свои характеристики на протяжении до 100 лет. Они пригодны для строительства зданий первого класса ответственности. Сюда входят жилые многоэтажные дома, производственные сооружения с большими эксплуатационными требованиями

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: