Необходимое расстояние между винтовыми сваями

В настоящее время установка винтовых свай является одним из наименее затратных способов возведения фундамента для малоэтажных и легковесных сооружений. Чтобы конструкция фундамента полностью отвечала всем требованиями безопасности, еще на этапе создания проекта нужно правильно рассчитать оптимальное расстояние между сваями, которые будут располагаться в винтовом основании постройки.

Интервал между винтовыми опорами

Равномерность распределения нагрузок напрямую зависит от того, на каком интервале будут располагаться опоры в свайном поле.

На расчеты оптимального интервала влияет несколько важных факторов:

тип и характеристики грунта;
глубина промерзания почвы;
уровень залегания подземных вод;
общий вес будущей постройки;
конструктивные особенности дома;
несущая способность винтовых опор.

Не следует думать, что шаг между винтовыми всегда будет одинаковым. Он подбирается таким образом, чтобы сваи находились в определенных точках, где нагрузка на основание здания или сооружения в дальнейшем будет максимальной.

Как правило, винтовые сваи обязательно устанавливаются в следующих местах:

под углами, расположенными по периметру сооружения;
по линиям несущих стен, принимающих основную нагрузку;
под печами и каминами, а также у входной части постройки;
под тяжелым оборудованием, расположенным в доме.

Исходя из этого, подбирается максимально рациональное соотношение между шагом и характеристиками силовых элементов:

диаметром сваи;
длиной стержня;
толщиной металла;
шириной лопастей.

Расчет несущей способности грунта

Несущая способность грунта зависит от следующих факторов:

типа породы грунта;
насыщенности почвы влагой;
характеристики слоев почвы;
плотности грунта.

Перенасыщение почвы влагой, на которую влияет уровень подземных источников, снижает несущую способность грунта в несколько раз. Фактор увлажненности не касается участков, где в преобладающем количестве содержится песок средней и большой крупности. Предельные нагрузки на почву, которые не приведут к существенным осадкам фундамента, изучены и занесены в справочники общего пользования.

Средняя плотность основных типов грунта составляет:

переувлажненная глина 4 кг/см²;
сухая глина 6, 0 кг/см²;
суглинок 3, 0 кг/см²;
супесь 3, 0 кг/см²;
песок мелкой фракции 4, 0 кг/см²;
песок средней фракции 5, 0 кг/см²;
крупный песок 6, 0 кг/см²;
гравий 4, 0 кг/см²;
галька 4, 5 кг/см².

Для получения геологических особенностей участка требуется проведение профессиональных изысканий. При этом в некоторых случаях можно определить тип грунта самостоятельно. Это делается путем бурения нескольких скважин или выкапывания несколько ям на глубину не менее 2 метров. После этого по срезу грунта можно определить, из каких породы он состоит, на какой глубине находится несущий пласт и насколько увлажнена почва.

Расчет нагрузки на фундамент

Для определения суммарной нагрузки на фундамент необходимо принять во внимание следующие параметры:

тип и вес стройматериалов, их которых будут создаваться стены;
габаритные размеры постройки, включая высоту этажей;
вес всех перекрытий, кровли и пола;
количество людей, проживающих в доме;
вес мебели, бытовой техники и оборудования;
массу снежного покрова.

Поскольку далеко не все вышеперечисленные параметры можно определить с высокой точностью, то обычно строительные организации прибавляют к нагрузке небольшой запас надежности, который составляет примерно от 10 до 25%.

Схемы расположения свай

Размещение винтовых опор следует подбирать с учетом конструктивных особенностей сооружения, а также сложности рельефа.

Чаще всего применяются следующие схемы:

одиночное расположение для малогабаритных и легковесных построек, когда винтовые сваи монтируются по углам конструкции с шагом не более 3 метров;
ленточное расположение для малоэтажных домов и каркасных сооружений, при котором винтовые сваи ставятся по периметру постройки на минимальном расстоянии друг от друга;
кустовое размещение, когда винтовые сваи устанавливаются без определенного шага небольшими группами из 2–3 опор только в тех местах, где действуют максимальные нагрузки;
сплошное свайное поле для тяжеловесных объектов на участках с просадочным грунтом, когда винтовые опоры вкручиваются с шагом в 1 метр по всему контуру фундамента.

Оптимальное расстояние между сваями

Оптимальное расстояние рассчитывается в соответствии с диаметром винтовых свай и их общим количеством. В случае применения схемы с одиночным и ленточным расположением периметр постройки нужно поделить на количество свай. Затем полученный результат сравнивается с минимально и максимально допустимыми параметрами. При этом не стоит забывать, что практически любая ошибка в расчете расстояния может стать причиной перерасхода бюджета на проведение строительных работ, а в некоторых случаях повышает риск проседания стен. Особенно это актуально в тех случаях, когда несущая способность фундамента в местах с максимальной нагрузкой оказывается недостаточной.

Минимальное и максимальное значение шага свай

Минимальное значение шага зависит от толщины почвы. Связано это с тем, что во время вкручивания винтовой сваи грунт уплотняется лопастями. Принимая во внимание существующие нормы СНиП, за наименьший шаг берутся три диаметра опорных элементов. Максимальный шаг составляет шесть диаметров винтовых опор.

Исключения из этого правила:

если установка винтовых свай проводится под углом, то минимальный шаг составляет полтора диаметра винтовой опоры;
на достаточно плотных и стабильных грунтах минимальный шаг может быть равен восьми диаметрам винтовой опоры;
при установке свай на площадках с высоким содержанием песка берется шаг, равный четырем диаметрам винтовой опоры.

Практика показывает, что чаще всего оптимальное расстояние между винтовыми опорами составляет от 1,5 до 3 метров. Данный шаг подбирается ещё на этапе проектирования. При этом необходимо обязательно учитывать рельеф и геологию участка, особенности конструкции и параметры прочности свай. При внесении каких-либо изменений нужно обязательно согласовывать их со специалистами, которые непосредственно проводили инженерные расчеты для закладки фундамента.