Винтовые сваи: определяем необходимое количество опор

Винтовой фундамент дома кажется слабым и ненадежным. Определенная доля правды в этом есть — тяжелый дом такая конструкция не выдержит. Да и для легкого запас прочности не такой внушительный, как у ленточного или плитного фундамента, поэтому следует намного ответственнее относиться к расчету.

Радует то, что расчет количества винтовых свай сделать совсем не сложно даже самостоятельно, имея на руках проект дома и результаты геологического исследования грунта.

Задача заключается в простом сопоставлении несущей возможности почвы, размеров свай и нагрузки.

Смотрите нашу видео-подборку по теме:

Подсчет нагрузки

Точно выполнить расчет массы постройки со всеми коммуникациями, мебелью, жильцами, бытовой техникой и прочим скарбом, составляющим нагрузку для фундамента,  не представляется возможным. Но на самом деле этого и не нужно.

Вес дома в большей степени определяют следующие составляющие:

  • Пример дома на опорахМасса стен. Несущих и просто разделяющих.
  • Вес перекрытий. Пол первого этажа, межэтажные перекрытия, чердачное.
  • Крыша. Стропильная система, кровельный материал, утеплитель, отделка мансарды.
  • Водяная система отопления может добавить 2-3 тонны.
  • Снеговая нагрузка. В снежную зиму один квадратный метр кровли может удерживать до 200 килограмм снега.

Что касается мебели, людей, техники, цветов и животных, то их доля даже в легких каркасных и деревянных домах незначительна и их можно не брать в расчет. Остается рассчитать общую массу вышеуказанный составляющих.

Сделать это не сложно. Если имеется проект, то в нем должны быть указаны используемые при постройке дома на винтовых опорах материалы и их количество.

Если проекта нет, то нужно будет самостоятельно определить необходимое количество дерева, камня и прочего. Разумно будет после подсчета добавить к итоговой цифре еще 50-100% про запас.

Нельзя забывать и про вес ростверка — деревянной, металлической или бетонной обвязки, которая будет скреплять винтовые сваи. Ведь их вес тоже будет нагружать фундамент.

Определение несущей способности грунта и финальный подсчет

Расчет винтовых свай нельзя произвести, если неизвестно, какую нагрузку способен выдержать грунт. Естественно, нас интересуют свойства не почвы на поверхности участка, а прочность тех слоев, на которые будут опираться винтовые опоры фундамента дома.

Меряем винтовые опоры

Схематическое изображение винтовой сваи с указанием параметров для измерения.

Давайте вспомним, что представляет собой винтовые сваи под фундамент. Это труба, на конусообразном конце которой имеется лопасть или шнек. С его помощью опоры ввинчиваются в грунт и именно шнек принимает на себя нагрузку от дома.

Таким образом, полезная площадь опоры ограничена большим диаметром Dл. Длина трубы на ее несущую способность не влияет! Она лишь позволяет добраться до более плотных слоев почвы. Расчет полезной площади опоры выполняется по формуле:

S=π(Dл/2)2

К примеру, если диаметр составляет 20см, то полезная площадь получится:

3,14*(20/2)2=314см2

Естественно, что при этом стоит убедиться в надежности и долговечности шнека, от него зависит прочность фундамента. Лопасть должна быть из толстого металла и надежно приварена к основанию. Иначе никакой расчет и никакое количество опор не спасет от перекосов.

Но это знание нам мало поможет, если мы не знаем несущую способность почвы. Ее определяют опытным путем при помощи специфического измерительного оборудования.

Делается несколько пробных скважин на нужную глубину в месте, где будет закладываться фундамент, оценивается состояние почв.

Есть три возможных варианта решения этой задачи:

  1. Определение свойств почвы

    Самый правильный — заказать услугу у специалистов геологов.

    У них есть специальное оборудование, необходимые знания, они приедут, сделают несколько проб грунта и дадут исчерпывающую характеристику, включая несущую способность почвы, подвижность, наличие грунтовых вод, пучинистость и прочие сведения, важные при закладке фундамента.

  2. Если нет возможности заказать геологическую разведку, можно попытаться получить нужные сведения у соседей. Наверняка кто-то из них недавно строился, делал подобный расчет и имеет все необходимые данные.

    Чем ближе участок к вашему, тем выше вероятность совпадения типа грунта и его свойств.

  3. Самый дешевый и наименее надежный способ — выполнить разведку самому или при помощи ребят, которые будут устанавливать винтовые сваи под фундамент. Пара пробных сверлений позволит понять, какой тип почвы находится под вашими ногами.

    А приблизительную несущую способность суглинка или песчаника можно рассчитать на основании сведений из справочников.

Тип грунта Плотность кг/см2
Средняя Высокая
Крупный песок 5 6
Песок средней фракции 4 5
Сухая супесь 2,5 3
Влажная супесь 2 2,5
Песок мелкой фракции сухой 3 4
Песок мелкой фракции влажный 2 3
Суглинок сухой 2 3
Суглинок влажный 1 3
Глина сухая 2,5 6
Глина влажная 1 4

Если же нет возможности выполнить даже такой приблизительный анализ почвы в районе, где будет находиться фундамент, то можно условно принять несущую способность в 2 кг/см2.

Таким образом, для указанной выше винтовой сваи на влажной глине максимальная нагрузка будет составлять 314 кг, а на сухом песке или сухой глине может достигать и 1884 кг. Как видим, зависимость несущей способности свай фундамента от типа грунта огромная, соответственно и количество опор будет различаться в разы.

Постройка на опорах

Имея все перечисленные выше сведения, на вопрос о том как рассчитать количество винтовых свай, ответит даже школьник. Делим общую массу постройки на максимальный вес одной опоры фундамента.

К примеру, если масса дома — 30 тонн, то понадобится:

30000/314=95

свай на самом слабом грунте или:

30000/1884=15

чтобы возвести фундамент на самом плотном. Естественно, что лучше делать расчет с небольшим запасом на всякий случай.

Смотрите нашу видео-подборку по созданию основания: