– Во-первых, существуют определенные известные характеристики для основных видов грунта, на котором планируется постройка – песчаных или глинистых.
– Во-вторых, проводится пробное вкручивание свай.
Для самостоятельного определения типа грунта можно использовать известный способ – скатать шарик из земли и растереть ладонями. При этом можно увидеть, что:
– Шар из песка практически не скатывается, и при растирании чувствуются отдельные песчинки
– Шар из песчаного грунта (до 90% состава) формируется, но разрушается при самых небольших нагрузках
– Шар из суглинка (до 30% глины) держит форму, но при воздействии нагрузками трескается по краям
– Шар из глины отлично формируется и при надавливании не дает трещин
Плотность различных типов грунтов и их несущая способность определена практикой и приводится в таблицах. Приведем некоторые параметры устойчивости для наиболее распространенных грунтов:
– Крупнозернистый песок – 5—6 т/м2
– Средний песок – 4—5 т/м2
– Мелкозернистый зернистый песок – 3—4 т/м2
– Мелкозернистый влажны песок – 2—3 т/м2
– Супесь – 2,5—3 т/м2
– Увлажненная супесь— 2—2,5 т/м2
– Крупнозернистый песок – 5—6 т/м2
– Суглинок – 2—3 т/м2
– Глина – 2,5—6 т/м2
– Влажная глина – 1—4 т/м2
Насыщенность влагой тоже можно определить простым проверенным способом. Нужно отрыть небольшую (до полуметра глубиной) ямку: если через некоторое время в ней будет скапливаться вода, то грунт можно считать влажным. В противном случае – сухим.
Обобщая сказанное, можно с уверенностью сказать, что для самостоятельного расчета фундамента можно смело использовать данные, приведенные выше. Как правило, тип грунта в данной местности известен.
Пробное вкручивание поможет выявить, насколько общий тип грунта, характерный для близлежащих участков может локально отличаться от среднего.
4. Определение необходимых параметров свай
Для того, чтобы определить параметры свай, устанавливаемых в качестве фундамента, необходимо знать их несущую способность. Расчеты показывают, что допустимая нагрузка на сваю зависит от диаметра трубы, толщины стенки, длины сваи и ширины лопасти.
Теоретически несущая способность сваи рассчитывается по формуле
– F=S*Ro, где
– S – площадь опоры, т.е. лопасти
– Ro – прочностная характеристика грунта
Поскольку учет параметров грунта взят не из геологических исследований, а из таблиц, необходимо применить понижающий коэффициент. В большинстве случае он берется равным порядка 1,4—1,7, то есть фундамент рассчитывается с запасом прочности до 70%.
Опытным путем установлены усредненные характеристики различных свай. Так, сваи диаметром 108 мм способны выдерживать нагрузку до 5—7 тонн. При диаметре 89 мм – предельная несущая нагрузка – около 3—5 тонн. Самые тонкие сваи диаметром 73 мм способны выдержать до 3 тонн веса.
Выбор длины винтовой сваи зависит в основном от типа грунта, на которую будет опираться лопасть. На участках с устойчивым грунтом достаточно длины сваи 2,5 метра. Окончательный выбор должен учитывать запас на перепад высот на участке под строительство.
5. Расчет количества свай
Из предыдущего параграфа видим, что количество свай на тот или иной фундамент можно определить, разделив общий вес дома на несущую способность одной сваи.
Приведем приблизительный расчет количества свай для обычного дома.
Так, вес его будет складываться из веса всего здания, умноженного на коэффициент надежности для того или иного типа конструкций. Он равен при постоянной нагрузке:
