Соблюдение строительных нормативов — необходимая составляющая профессионализма компаний, занимающихся возведением фундаментов. Основание здания или технического сооружения в ходе эксплуатации испытывает воздействие разнообразных нагрузок как со стороны самого строения, так и со стороны грунта, подверженного просадке под весом объекта и подвижкам вследствие природных особенностей.
Свайные фундаменты более, чем другие виды оснований, зависят от поведения лежащих под постройкой геологических слоев, так как чаще всего обустраивается именно на сложных грунтах. Основные требования к проектированию и конструированию фундаментов на сваях изложены в строительных нормах и правилах СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты». Актуальная редакция этих нормативов принята 14 декабря 2021 года и вступила в силу 15 января 2022 года в виде свода правил СП 24.13330.2021.
СНиП 2.02.03-85 применяется для всех типов свай, включая винтовые сваи, при любых типах строительства. В нем содержатся рекомендации для расчёта, проектирования и конструирования свайных фундаментов, а также их реконструкции. Все нормы разработаны в целях соблюдения Федерального закона от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
Учет геологических, технических и экономических условий в проектировании
СНиП 2.02.03-85 предусматривает включение в расчет проекта свайного фундамента:
- Результатов геологических исследований и сведений о сейсмичности территории, в том числе цифровых геологических моделей;
- Условий существующей застройки и экологических требований;
- Технических условий, подписанных всеми заинтересованными инстанциями;
- Сравнение вариантов технико-экономических решений;
- Местных климатических условий и опыта строительства в регионе;
- Мер антикоррозионной защиты.
Инженерно-геологические изыскания проводятся с учетом категории объекта, для технически сложных сооружений — с повышенной тщательностью.
Виды свай и их назначение
В соответствии со СНиП 2.02.03-85 (СП 24.13330.2021) сваи применяются с целью передачи нагрузки от сооружения на слои грунта с высокими механическими показателями путем прорезания слабых поверхностных слоев.
По типу взаимодействия с грунтом сваи подразделяются на сваи-стойки, передающие нагрузку на плотные грунты нижним концом, и сваи трения (висячие), передача нагрузок которыми происходит и через нижнюю, и через боковую поверхность.
По способу заглубления выделяются такие типы свай, как:
- Забивные (железобетонные, деревянные или стальные);
- ЖБ сваи-оболочки;
- Набивные бетонные и железобетонные;
- Буровые железобетонные;
- Винтовые сваи, состоящие из металлического ствола и винтовой или спиральной лопасти.
Каждый из типов свай имеет несколько конструктивных разновидностей, подробно описанных в документе. Монтироваться сваи могут поодиночке, свайными лентами под несущие стены, свайными кустами под точками с максимальной нагрузкой (колоннами или оборудованием), свайным полем, и также объединяться в свайно-плитный фундамент.
Определение несущей способности свай
Расчет нагрузок на свайные фундаменты выполняется по предельным состояниям, основные из которых — несущая способность свай и осадка под действием вертикальной нагрузки. При расчетах учитывается взаимодействие сооружения со сжимаемым грунтовым основанием.
Несущая способность, или предельное сопротивление грунта основания свай, может определяться двумя способами:
- Расчетными методами, использующими известные параметры свойств грунта и материала свай. В документе приводятся формулы расчета для всех типов свай с соответствующими различным условиям коэффициентами;
- Опытным путем, по результатам полевых испытаний: статических и динамических испытаний свай, испытаний грунтов эталонной сваей или статическим зондированием.
Расчет свайного фундамента по деформациям
Осадка свайных фундаментов в ходе эксплуатации обязательно должна учитываться при проектировании. Неправильный расчет может привести к изменению положения свай, нарушению целостности фундамента и всего сооружения. Фундамент на винтовых сваях, как и любой другой, подвержен осадке, которая зависит от несущей способности грунта и веса постройки.
Существуют формулы расчета осадки для отдельных свай, свайных кустов и фундаментов в целом.
Проектирование в зависимости от специфических условий
В редакции СП 24.13330.2021 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» отдельно рассматриваются особенности проектирования фундаментов для:
- различных видов сооружений — ЛЭП, трубопроводов, малоэтажного строительства;
- таких территорий, как сейсмические, закарстованные и подрабатываемые;
- просадочных, набухающих, скальных, пучинистых грунтов.
