Песчаные грунты традиционно считаются хорошим основанием для фундамента: они не склонны к морозному пучению, быстро отводят влагу, легко уплотняются. Из-за этого принято считать, что винтовые сваи идеально подходят для установки в песок. Однако на практике песчаные почвы нередко становятся причиной проблем с свайными фундаментами.
Что такое песчаный грунт и его разновидности
Песок — это несвязный грунт, в отличие от глины и суглинков. Его несущая способность зависит от:
- плотности сложения (рыхлый, средней плотности, плотный);
- влажности (сухой, влажный, насыщенный водой);
- гранулометрического состава (крупнозернистый, среднезернистый, мелкозернистый, пылеватый).
Ключевое — рыхлые и водонасыщенные пески имеют низкую устойчивость при точечной нагрузке, которой обладает винтовая свая.
Проблема №1: Низкая боковая фиксация
Винтовая свая держится в грунте не только за счёт лопасти, но и за счёт трения по боковой поверхности трубы. В плотных глинах это трение высоко, но в песке — особенно сухом или влажном — боковое сопротивление резко снижается. Это значит:
- Свая может раскачиваться под динамической нагрузкой (ветер, вибрации).
- Увеличивается вероятность опрокидывания при нагрузке с эксцентриситетом.
В рыхлом песке прочность удержания сваи может быть в 2–3 раза ниже, чем в среднем суглинке.
Проблема №2: Опасность вымывания грунта
Песчаные грунты — водопроницаемы. Если рядом проходят грунтовые или поверхностные воды, при их движении может происходить вымывание частиц песка вокруг тела сваи. Это:
- уменьшает плотность основания;
- приводит к локальной осадке;
- в перспективе — к просадке сваи.
Особенно это опасно на участках с уклоном или при установке без дренажной подготовки.
Проблема №3: Недостаточная устойчивость лопасти
Лопасть винтовой сваи должна «зацепиться» за плотный грунт. В рыхлом песке с плохим сцеплением этого не происходит: лопасть просто «врезается» и не даёт устойчивой опоры. При нагрузке может начаться вращение сваи или её осадка. Кроме того, в водонасыщенных песках несущая способность падает до 30–50% от расчётной.
Проблема №4: Отсутствие равномерной плотности
Пески, особенно насыпные, редко имеют равномерную плотность по глубине. Это значит, что при установке свай возможны резкие «провалы» или наоборот — сопротивление на разных глубинах. Это приводит к:
- нарушению вертикальности при закручивании;
- ошибкам в оценке крутящего момента;
- неравномерной работе свай в поле.
Когда винтовые сваи можно использовать в песке?
- Если песок плотный природного сложения, не насыпной, без признаков подвижности и промерзания.
- При глубине погружения не менее 2,5 м, желательно — до упора в подстилающий слой (глина, супесь, суглинок).
- С обязательным устройством ростверка, перераспределяющего нагрузку.
- С защитой от размыва: геотекстиль, дренаж, отсутствие водоотвода вблизи.
- С применением свай увеличенного диаметра и лопасти.
Когда винтовые сваи в песке — плохой выбор?
- В насыпных и рыхлых песках, особенно при наличии органики.
- На участках с высоким уровнем грунтовых вод.
- При строительстве тяжёлых зданий без бетонного ростверка.
- Если глубина погружения ограничена 1,5–2 м.
Альтернатива винтовым сваям в песке
- Буронабивные сваи: лучше работают в песчаных и рыхлых грунтах, так как создают уплотнённую зону вокруг.
- Плитный фундамент: равномерно распределяет нагрузку по всей площади.
- Свайно-ростверковый фундамент с подбетонкой: при плотных песках.
В заключение, песчаные почвы только на первый взгляд кажутся идеальными для свайного фундамента. На практике рыхлый или водонасыщенный песок может стать причиной просадки, раскачивания и преждевременного разрушения конструкции. Винтовые сваи допустимо использовать в песке, но только при плотной структуре, глубоком погружении и наличии ростверка. При сомнительных условиях лучше выбирать альтернативные решения.