Как рассчитать расстояние между сваями?

Как рассчитать расстояние между сваями? Этот вопрос волнует и строителей, отвечающих за качество своей работы, и заказчиков, приобретающих сваи. Причем первые желают усеять участок густым частоколом опор, а вторые – требуют отчета по каждой израсходованной сваи.

В итоге, неправы и те, и другие. Ведь расстояние между сваями определяется не мнением прораба или желанием заказчика. Эту величину закладывает в проект архитектор, который определяет минимальное расстояние на основании сложных расчетов,  учитывающих и вес построенной конструкции, и глубину промерзания почвы, и несущую способность сваи, и даже тип опоры. И в этой статье мы познакомим наших читателей с азами подобных вычислений.

Рассчитываем необходимое количество свай — азы процесса

С чего начинается расчет? Конечно же, с определения несущей способности грунта. Ведь именно грунт удерживает на себе весь вес строения. Следовательно, чем меньше устойчивость грунта, тем больше нужно опор и тем меньше расстояние между опорами.

Несущую способность грунта определяют двумя способами – анализом пробы грунта и анализом несущей способности контрольной сваи. Оба варианта практикуют только в процессе инженерно-геологических исследований. В бытовых условиях эти данные получить нельзя. Хотя несущая способность грунта может быть определена по его типу из особых таблиц.

Следующий шаг – определение общего веса конструкции. Ведь основным фактором, определяющим нагрузку на одну сваю, является совокупность масс стройматериалов, меблировки и даже снежного покрова на крыше строения.

Определив общий вес конструкции, и зная несущую способность грунта можно рассчитать площадь подошвы фундамента. Для этих целей используют формулу:

S=M/N

Где S – площадь подошвы (в см2); M – масса конструкции (в килограммах), N – это несущая способность грунта (в кг/см2).

В итоге, зная общую площадь подошвы можно вычислить количество буронабивных свай или винтовых опор, или забивных стержней, или любых других вертикальных элементов свайного фундамента.

Например, если масса дома приближается к 150 тоннам, а несущая способность грунта к 15 кг/см2, то общая площадь подошвы основания составит 10 000 см2 (150 000 /15).

Далее следует выбрать тип опоры и по площади нижней части вычислить количество свай. Так у 40-сантиметровой буронабивной опоры цилиндрического типа площадь нижнего торца равна 1256 см2, а у классической винновой поры ВС108 с диаметром лопасти в 30 сантиметров площадь подошвы равна 706 см2. Ну а ТИСЭ опора с полуметровым расширением в нижней части имеет 1960-сантиметровую площадь основания.

Таким образом, 150-тонный вес конструкции выдержат 15 опор ВС108 (10000/706) или 8 буронабивных опор с диаметром основания в 40 сантиметров (10000/1256), или 5 ТИСЭ опор с придонной частью в 0,5 метра по диаметру (10000/1960).

Определяем расстояние между сваями

Дальнейшие расчеты, позволяющие определить расстояние между сваями, выглядят еще проще. Ведь интересующая нас величина должна находиться между двумя крайними значениями – минимальным и максимально возможным расстоянием между сваями.

Проще говоря: сваи невозможно смонтировать ближе минимального расстояния между опорами (шага размещения) и нецелесообразно погружать дальше максимального расстояния между опорами. И для понимания сути определения «шага» свай, мы должны разобраться с определением минимального и максимального значения этого параметра.

Минимальное расстояние между сваями

Наименьшее расстояние между сваями определяется по толщине уплотнения в грунте, появившегося вследствие монтажа опоры. Проще говоря, при забивке сваи или бурении шахты или ввинчивании опоры в грунт пространство вокруг точки погружения уплотняется. Поэтому все сваи монтируют с шагом, равным, как минимум, трем диаметрам опоры.

То есть, минимальное расстояние (шаг) между опорами равно трем диаметрам свай. И ближе этого расстояния сваи монтировать не рекомендуют. Хотя есть и исключения из правила. Например, наклонные сваи монтируют с шагом в полтора диаметра опоры.

Максимальное расстояние между сваями

Наибольшее расстояние между балками определяется по несущей способности ростверка. Ведь плита или балка горизонтальной части фундамента не должна прогибаться под нагрузкой дальше определенного уровня.

Впрочем, строителям не нужно вспоминать формулы расчета балок из курса сопромата. Достаточно того, что по общепринятой классификации максимальный шаг определяют, как  расстояние в 5-6 диаметров опоры.

В итоге, расстояние между опорами ВС108 не должно быть меньше 1 метра и не может быть больше 2 метров. Буронабивные фундаменты на 40-сантиметровых опорах предполагают иной шаг – 1,2 метра на минимуме и 2,4 метра на максимуме.