Выбор типа основания при возведении постройки напрямую зависит от грунтовых условий, а для большинства регионов России они характеризуются содержанием глины в той или иной пропорции. Под частный дом на глинистой почве лучше всего подходит свайно-винтовой фундамент: он не боится ни пучинистости, ни подвижности, что является самыми главными ее качествами. Прочитав нашу статью, вы узнаете о видах таких грунтов и способах их определения, о несущей способности стальных опор, особенностях их монтажа.
Существует несколько признаков, по которым классифицируют почвы с содержанием глиняной составляющей. Основным из них, определяемым для строительных целей, является пластичность. Она показывает способность материала изменять форму под воздействием внешних сил и сохранять ее, когда действие это прекратится — без разрыва сплошности. По этому признаку данные породы делят на:
Главная особенность всех типов — то, что все они набирают влагу, которая не способна уйти вниз. Насыщенный водой пласт быстро промерзает при минусовых температурах, и, если нижняя граница фундамента находится выше точки замерзания, его выталкивает наружу. Одним из эффективных решений в этом случае будет монтаж металлических опор.
Прежде, чем устанавливать винтовые сваи на глинистых грунтах, следует провести геологическое исследование. Его проводят бурением скважин в нескольких точках строительной площадки на глубину не менее 2 м, из которых берут пробы для изучения в лабораторных условиях. Самостоятельно выяснить разновидность можно, если скатать колбаску из слегка смоченного образца. Длина не растрескавшегося участка колбаски должна быть минимум 1 см, а по толщине определяют тип:
Если процент глинистой части меньше, чем у супеси, образец будет распадаться — скатать его невозможно.
Этот показатель просчитывают индивидуально для каждого проекта, чтобы основание могло выдержать все виды предполагаемых нагрузок.
При расчете допустимой нагрузки на столбы пользуются формулой H=F/yk, где H — предельно допустимый для опоры вес, F — неоптимизированный показатель несущей способности (теоретическая цифра), yk — значение коэффициента надежности (диапазон 1,2-1,75).
Также в вычислениях используют формулу F=SхRo, где S — площадь спиральной лопасти, а Ro — прочность основы (несущая способность грунта). Показатель Ro смотрят в таблице:
Гравелистый с включениями глины
Глиняная галька
Вязкие глинистые
Супеси и глинистые
4,0
4,5
6,0
3,5
Вычислить площадь лопасти можно по формуле S=πR² (R — радиус или половина диаметра, а π≈3,14, это математическая постоянная).
Пример. Размер брусового дома 6×6 м, планируется устанавливать СВС 108, на участке определена почва — глина. Величина всех нагрузок (в том числе полезных и дополнительных) составляет 48 т.
По таблице расчетная прочность исследованного грунта равна 6 кг/см². Рассчитываем площадь лопасти (для СВС 108 Ø = 30 см): S=πR²= 3,14 х (30 см: 2)²=706 см². Далее используем формулу F=SхRo=706×6=4236 кг. Для расчета с максимальным запасом прочности берем коэффициент 1,75: H=F/yk=4236:1,75=2420 кг. Это неоптимизированная допустимая нагрузка на 1 столб. Для данного строения количество опор составит 48000:2420=19,8 (округляем до 20).
При установке свайного фундамента на глине глубина завинчивания зависит в первую очередь от того, насколько низко находится плотный пласт. По технологии именно в него вкручивают наконечник металлического столба. Такое требование обусловлено необходимостью нивелирования сил морозного пучения — если свая не закрепится ниже точки замерзания, ее зимой из земли попросту выдавит.
Достаточную плотность чаще всего грунт набирает на значительной глубине, где нижние пласты прессуются верхними слоями, часто более рыхлыми из-за сельхозобработки. Для суглинка нужная отметка находится примерно в 1,6 м от поверхности, для глины — немного больше. Если высокий уровень грунтовых вод или близко расположен водоем, может понадобиться более глубокое закручивание с применением доборников (удлинителей).
Внимание! Перед установкой проводят геологическое исследование, где определяют уровень промерзания и расположения несущего слоя. Это можно сделать самому (выкопать несколько ям по 2 м либо пробурить лунки с помощью мотобура) или заказать услугу пробного бурения. Готовые данные могут быть у соседей, проводивших стройку. Стоит учитывать, что показатели могут отличаться даже в пределах одного пятна застройки.
Самостоятельно провести монтаж можно при помощи примитивного рычага (лома) или самодельного сваекрута. В обоих случаях понадобится как минимум один помощник.
После зачистки и разметки участка делают в каждой отмеченной точке приямок до 30 см. Монтаж винтовых свай на глинистой почве начинают с угловой точки:
При сооружении деревянного ростверка на верхушки крепят оголовки, для металлического эта операция не нужна — сразу приваривают швеллер.
Преимущество использования такого приспособления — возможность монтажа вблизи других объектов (стены, дерева, ограды). Установку можно провести и одному, но с помощником будет легче:
Когда погружение всех столбов закончено, выполняют выравнивание верхушек стволов по горизонтали с помощью нивелира, заполняют их ЦПС, после чего делают обвязку.
Установка свайно-ростверкового фундамента на глинистых грунтах — один из наиболее целесообразных и надежных вариантов. Перед началом строительства необходимо изучить состав и структуру почвы на участке — она почти всегда неоднородная, поэтому классифицировать каждый пласт (выяснить % глиняной составляющей). Это поможет определить ее несущую способность. Также важны показатели уровня промерзания и плотных слоев. При правильном определении всех нужных значений основание на винтовых сваях получится прочным и долговечным.
