Основными параметрами, принимаемыми в расчетах при проектировании любого типа фундамента (будь то винтовые или забивные сваи, ленточный фундамент и т.д.), являются вес строящегося сооружения и несущая способность грунтов под ним. Несущая способность грунтов зависит от его природного состава, плотности, влагонасыщенности и измеряется в кг/см2.
Для определения несущей способности грунта на Вашем участке можно прибегнуть к помощи специализированной организации, которая произведет инженерно-геологические изыскания и выдаст заключение.
Инженерно-геологические изыскания состоят из трех основных этапов, это –полевые работы, связанные с отбором проб грунта, лабораторные при которых изучаются физико-механические свойства грунта, его несущая способность, а также химические свойства воды и работы по обобщению полевых и лабораторных исследований в технический отчет. При строительстве объектов, проходящих обязательную государственную экспертизу, этот этап предпроектных работ является обязательным. Надо отметить, что Пермский край славится не только чудесными пейзажами и обширной сетью рек, но и тем, что из 21 существующих в мире опасных геологических процессов у нас присутствуют 19.
Малоэтажное строительство (до 3-х этажей) под гос. экспертизу не попадает и, как правило, в целях экономии, застройщики на свой страх и риск, такого рода изыскания проводят самостоятельно. Этапы работ таковы. Необходимо вооружиться садовым или строительным буром и просверлить отверстие в грунте не менее чем на глубину промерзания – 1,8-2,0 м. При выемке грунта при бурении следует вести учет пластов по толщине и составу, степени увлажненности, а также наличие поверхностных грунтовых вод. Ниже приведена таблица с показателями несущей способности грунтов и несущей способностью винтовых свай в них установленных.
| Тип грунта | Расчетное сопротивление грунта *, кг/см2 | Несущая способность винтовой сваи, кг | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ВСГ-1 73/250 | ВСГ-1 89/300 | |||||
| плотный | ср. плотн | плотн | ср. плотн | плотн | ср. плотн | |
| Крупный гравелистый песок | 13.0 | 12.0 | 6378 | 5888 | 9185 | 8478 |
| Песок средней крупности | 12.0 | 11.0 | 5888 | 5397 | 8478 | 7772 |
| Мелкий маловлажный песок | 5.0 | 4.0 | 2453 | 1963 | 3533 | 2826 |
| Мелкий песок, насыщенный влагой | 3.0 | 2.0 | 1472 | 981 | 2120 | 1413 |
| Супеси сухие | 5.0 | 4.0 | 2453 | 1963 | 3533 | 2826 |
| Супеси, насыщенные влагой | 3.0 | 2.0 | 1472 | 981 | 2120 | 1413 |
| Суглинки сухие | 4.0 | 3.0 | 1963 | 1472 | 2826 | 2120 |
| Суглинки, насыщенные влагой | 3.0 | 1.0 | 1472 | 491 | 2120 | 707 |
| Глины сухие | 6.0 | 2.5 | 2944 | 1227 | 4239 | 1766 |
| Глины, насыщенные влагой | 4.0 | 1.0 | 1963 | 491 | 2826 | 707 |
* для винтовой сваи, погруженной в грунт на 2 м. Расчет выполнен по СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
Определить тип грунта, воспользовавшись нашими советами, не составит труда.
Песок знает каждый – при его растирании между ладонями чувствуются отдельные песчинки и их видно невооруженным глазом. Если размер песчинок 0,25 - 5 мм то песок считается крупным, если размер до 2 мм, то - средней плотности. Песок является непучинистым грунтом, так как не меняет своих свойств при намокании.
Супесь это смесь песка с глиной. Глины в ней не более 10%, поэтому этот грунт является малопластичным. При скатывании супеси в шар между ладонями в нем чувствуются песчинки, и он легко рассыпается при надавливании. Из-за высокого содержания песка супесь является низкопористой и менее подвержена пучению, чем глина.
Суглинок также смесь песка с глины, которая составляет в нем до 30%. Это более пластичный грунт. Скатанный из него шар раздавливается в лепешку с трещинами по краям. Это грунт подвержен пучению из-за большей пористости.
Глина наиболее распространенный грунт в окрестностях Перми. Содержание глинистых частиц в ней более 30%. Она очень пластична и может содержать большое количество влаги. Скатанный из неё шар раздавливается в лепешку без трещин. Глина наиболее всех грунтов подвержена силам морозного пучения.
Торф – является органическим веществом и НЕ является несущим грунтом. Он не редко встречается в окрестностях Краснокамска. В обязательном порядке его надо убирать с места застройки, либо устанавливать фундамент в несущие грунты ниже глубины его залегания.
Определение влажности грунта возможно также визуальным методом. Если просверленное отверстие в грунте с течением времени остается сухим, значит таковым можно считать и грунт. А если же на дне скважины начинает накапливаться вода, то это говорит о высоком уровне грунтовых вод и высокой влагонасыщенности грунта.
Морозное пучение грунтов это неизбежный физически процесс, возникающий при превращении содержащейся в грунте воды – в лёд. Объем льда на 9% больше объема воды при одинаковой массе. Поэтому зимой в увлажненном грунте возникает давление, от расширившегося в порах грунта льда, которое по естественным причинам не может сдвинуть нижние слои грунта. Поэтому при расширении происходит движение грунта вверх вместе с находящимся в нем фундаментом. Как правило, промерзание грунта происходит не равномерно по площади фундамента. Соответственно и силы поднимающие фундамент в его разных частях отличаются по величине, что и приводит к появлению трещин в нем и несущих стенах. Весной соответственно лед тает, и грунт возвращается на исходное место, а неверно спроектированный фундамент нет.
Наиболее подвержены проблемам мелкозаглубленные ленточные фундаменты и буронабивные сваи. Как уже понятно из названия, мелкозаглубленый ленточный фундамент имеет глубину закладки менее глубины промерзания и его использование на пучинистых грунтах чревато поломкой. Также такой тип фундамента не рекомендуется использовать в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод. Буронабивные сваи устанавливаются ниже глубины промерзания и вспучивания грунта под их подошвой не происходит. Однако буронабивные сваи имеют шероховатую боковую поверхность большой площади. Не редко замерзший грунт, имеющий хорошее сцепление с боковой поверхностью, поднимается (вспучивается) вместе с буронабивной сваей, а образовавшуюся под подошвой сваи пустоту со временем заполняет незамерзший грунт. И хозяева после каждой зимы обнаруживают «подростание» дома, прекосы в дверных и оконных косяках и прочие неприятности.
Винтовые сваи полностью лишены данных недостатков. При установке винтового фундамента на глубину ниже точки промерзания, каким бы не был пучинистым грунт, проблем с фундаментом не будет. Боковая поверхность винтовой сваи имеет небольшую площадь и гладкую поверхность, а винт как якорь, надежно удерживает её в грунте.
Мировой опыт применения винтовых свай насчитывает без малого 200 лет. Но, всегда найдутся "грамотные люди с опытом", кто с легкостью подвергнет сомнению эти достижения. В современном проектировании и строительстве пока преобладает "классический" фундамент из бетона. В то время, как проведение бетонных работ в зимнеее время связаны с дополнительными расходами и большими рисками. А зима у нас почти 6 месяцев в году. Строительство зданий на фундаменте из винтовых свай позволяет исключить пресловутую "сезонность" в строительстве. Таким образом, те из строительных компаний, где применяются свайно-винтовые фундаменты, имеют круглогодичную загрузку производства и отсутствие проблем с кадрами в течении всего года.