Устройство свайных фундаментов: Устройство свайных фундаментов — особенности

Устройство свайных фундаментов — особенности

Свайные фундаменты все более прочно входят в практику жилищного строительства — и на то есть весьма веские причины.

Оглавление:

• Из чего состоит свайный фундамент
• Особенности устройства свайных фундаментов на различных грунтах
• Пучинистые грунты
• Несвязные и малосвязные грунты
• Водонасыщенные плотные грунты
• Сухие высокоплотные грунты
• Устройство свайных фундаментов в вечномерзлых грунтах
• Заказ свайных фундаментов

В отличие от обычных фундаментов свайные можно строить на самых различных грунтах, исключая или значительно снижая разрушительное воздействие грунтовых процессов на строение.

Конструкция типичного свайного фундамента состоит из двух основных элементов — погруженных в грунт свайных столбов и связывающего их ростверка.

Важно! Ростверк (он же обвязка) свайного фундамента является элементом, объединяющим отдельно стоящие свайные столбы в единую систему.

При обустройстве свайных фундаментов используются сваи трех видов:

• Винтовые сваи;

Металлические конструкции заводского производства, обладающие винтообразными лопастями в нижней части ствола. Лопасти позволяют погрузить такую сваю в грунт методом завинчивания, и служат в качестве уширенной опорной подошвы, обеспечивая повышенную устойчивость сваи в грунте.

Рис.:  Виды винтовых свай

Винтовые сваи делятся на виды в зависимости от формы конструкции:

• Наиболее распространенным вариантом являются сваи с одним витком лопастей, они применимы в условиях нормальных грунтов;
• Сваи с двумя витками лопастей являются усиленными, они могут применяться в несвязных грунтах с низкой несущей способностью;
• Зауженные сваи со спиральными лопастями применяются для строительства фундаментов в условиях высокоплотной каменистой почвы, вскрыть которую обычными сваями невозможно;
• Трубчатые винтовые сваи используются в вечномерзлых грунтах, они пригодны для возведения легких одно и двухэтажных зданий из дерева и каркасных панелей.

Важно! Винтовые сваи также классифицируются по типу соединения лопастей со стволом — выделяют сварные и литые изделия. Последний вариант, за счет максимальной прочности конструкции, более предпочтителен при любых условиях строительства.

Обвязка фундаментов на винтовых сваях может выполняться с помощью бруса, металлопрокатных изделий — двутавровой балки и швеллера, либо из монолитной железобетонной ленты.

Рис.:  Вариант ростверков для фундамента из винтовых свай

Вид используемого ростверка определяется исходя из массы здания — для легких домов из каркасных панелей подходит обвязка брусом, тогда как тяжелые здания из пенобетона могут возводиться лишь на монолитном железобетонном ростверке.

• Буронабивные сваи;

Такие сваи формируются непосредственно на месте строительстве — для их создания бурится скважина, в которую помещается армокаркас и опалубка, после чего скважина заливается бетоном.

Рис.:  Готовые бурозабивные сваи

Совет эксперта! Буронабивные сваи широко востребованы в индивидуальном строительстве, поскольку создание фундаментов на их основе не требует привлечения специализированной строительной техники, и может выполняться своими руками.

• Железобетонные сваи

Железобетонные конструкции обладают максимальной несущей способностью. На таких сваях можно строить тяжелые здания в любых грунтовых условиях.

Рис.:  Железобетонные сваи квадратного сечения

В зависимости от формы ЖБ сваи делятся на квадратные конструкции сплошного сечения, квадратные сваи с круглой полостью и сваи круглого сечения. Тело железобетонных свай укреплено арматурным каркасом, который придает свае дополнительную устойчивость при работе в грунте, и обеспечивает целостность конструкции в процессе ударной забивки свай.

Для фундаментов из забивных ЖБ свай используются исключительно железобетонные ростверки.

В зависимости от варианта размещения выделяют поднятый (расположенный на уровне 15-30 сантиметров над поверхностью земли), наземный и заглубленный ростверк.

Рис.:  Ростверк фундамента из железобетонных свай

Устройство свайных фундаментов отличается  в зависимости от вида применяемых свай и типа грунтов на стройплощадке.  В технологию устройства свайных фундаментов могут вноситься значительные коррективы, связанные с грунтовыми условиями конкретной строительной площадки.

Например, при устройстве свайных фундаментов в пучинистых грунтах должны соблюдаться следующие правила

Пучинистые грунты

• при подготовке строительной площадки в обязательном порядке произвести мероприятия по отводу паводковых и стоковых вод
• не допускать к использованию пирамидальные сваи с дефектами, в том числе смещение острия от оси сваи более чем на 10 мм.
• не допускать отклонения от проектных значений по расположению сваи — более 5 см., по перебивке — не более 3 см, по недобивке — не более 1 см., для этого рекомендуется забивать сваи путем лидерного бурения
• не допускается без предварительного оттаивания грунта при зимних работах
• при использовании буронабивных свай заливка бетоном производится в течение суток
• сваи жестко закрепляются между собой ростверком
• предусматривается зазор между грунтом и подошвой ростверка на величину, не менее расчетной деформации, при пучении грунта

Несвязные и малосвязные грунты

К данным грунтам относится песчаная почва и супеси. Фундаменты в таких типах грунтов обустраиваются из свай сплошного квадратного сечения с продольно-поперечным армированием предварительно напряженной арматурой.

В условиях несвязных грунтов забивка свай выполняется по технологии вибропогружения, поскольку эффективность работы дизель-молотов в песчаной почве крайне низкая.

Рис.:  Технология подмыва почвы при погружении свай

Суть технологии подмыва заключается в следующем:

• На свайном стволе закрепляются несколько трубок;
• Через трубки под давлением подается вода;
• В процессе вибропогружения сваи вода размывает контактирующую с острием почву, что приводит к ее разрыхлению и, как следствие, снижение сопротивления грунта.
• В результате трения сваи и грунта подающаяся вода выталкивается наружу по стенкам свайного столба, что приводит к дополнительному размытию прилегающего грунта и уменьшению сил трения.

Все это обеспечивает увеличение продуктивности работы вибропогружателей на 30-40% и ускорение темпов обустройства свайного фундамента.

Совет эксперта! Для реализации данной технологии транспортирующие воду трубки крепятся на боковых стенках сваи так, чтобы их наконечники располагались на 40 сантиметров выше острия столба. Сама вода подается под давлением 0.5-1 МПа.

Водонасыщенные плотные грунты

В категорию данных грунтов входит глинистая почва и суглинок. В таких грунтах для обустройства фундаментов используются усиленные квадратные сваи сплошного сечения с продольно-поперечным армированием.

При работе в почве с высокой плотностью ни одна из технологий погружения свай — ударная, вибрационная либо статическое вдавливание, при независимом использовании, не демонстрирует высокой эффективности.

Для увеличения продуктивности работы сваебойного оборудования применяется метод электроосмоса, который позволяет сконцентрировать влагу на конкретном участке свайного поля, тем самым снижая сопротивления грунта погружаемой свае.

Рис.:  Технология электроосмоса при погружении свай

Метод электроосмоса реализуется следующим образом:

• на расположенной в грунте свае закрепляется положительный полюс электросети (анод), а на погружаемом столбе катод (отрицательный полюс), на которые подается постоянное напряжение;
• в момент подачи напряжения возле сваи, на которой зафиксирован анод, влажность грунта резко уменьшается, а возле столба с катодом, наоборот, возрастает.

Совет эксперта! По завершению погружения сваи подача тока прекращается, что приводит к стабилизации прежнего уровня влажности грунта — концентрация грунтовых вод вблизи забитой сваи уменьшается, в результате чего почва уплотняется и происходит увеличение устойчивости опоры.

Сухие высокоплотные грунты

Для обустройства фундаментов в таких грунтах используются квадратные сваи с продольно-поперечным армированием сечения 30*30 и 35*35 см.

В условиях сухих грунтов с высокой плотностью — песчаных, глинистых либо суглинистых, сваи погружаются с применением технологии лидерного бурения. Данный метод заключается в предварительном обустройстве скважин, в которые сваи погружаются с помощью ударных молотов либо вибропогружателей.

Лидерные скважины создаются диаметром на 15-20 мм. меньше, чем диаметр забиваемой сваи, они выполняют направляющую функцию, обеспечивая максимально точное вертикальное позиционирование свайного столба при погружении.

Рис. :  Технология погружения ЖБ свай в лидерные скважины

Данная технология позволяет обустраивать свайные фундаменты в максимально сжатие сроки: в отличие от стандартного погружения при ее реализации не требуется выдерживать период «отдыха» свай, поскольку лидерные скважины дают возможность погрузить сваю на требуемую глубину с первого раза.

Внимание! «Отдых» — пауза в сваебойных работах продолжительностью в 3-7 дней, необходимость в которой возникает из-за уплотнения грунта под острием забиваемой сваи, что не дает возможность осуществлять ее дальнейшее погружение.

• если глубина промерзания незначительна (до 30 см) — сваи забиваются с применением более мощного оборудования, чем обычно;
• при толщине промерзшего слоя 50см — для пробивания отверстия применяется сначала желонка (пробойник), а потом забивается свая;
• если слой мерзлоты более 70 см — погружение свай производится только бурением лидерных скважин.

Существует два метода погружения железобетонных свай (используются сваи сплошного квадратного сечения и сваи-столбы) в вечномерзлые грунты с применением технологии лидерного бурения: бурозабивной и буроопускной:

• Буроопускной способ реализуется при погружении в сваи твердомерзлую почву (температура грунта ниже 1. 5 °С) и пластичномерзлый грунт (до 1.5°С). При использовании данного способа в почве бурятся лидерные скважины диаметром на 5 см. больше диаметра сваи, железобетонная конструкция погружается вибрационным методом, после чего полость между почвой и свайным столбом заполняется грунтовым раствором.
• Бурозабивной метод используется при погружении сваи в пластичномерзлые грунты. Данный способ заключается в забивке сваи с помощью дизель-молота в предварительно созданную лидерную скважину, диаметр которой на 2-3 сантиметра меньше диаметра свайного столба.

Отдельно выделяют опускной метод, который используется в условиях твердомерзлой глинистой почвы. При его реализации вокруг места погружения сваи с помощью электрического либо парового прогрева оттаивается лунка, в которую свая погружается с помощью дизель-молотов либо вибропогружателей.

Для строительства свайных фундаментов в слабых водонасыщенных грунтах, которыми изобилует Московская область, применяются сваи из различного материала (железобетонные, металлические, деревянные) и длины, в зависимости от расчетных нагрузок по проекту.

Наша компания выполняет работы по забивке свай и при необходимости проведет бурение грунта. Мы обладаем высокопроизводительной техникой и готовы предложить вам высокое качество и приемлемые цены,  чтобы заказать свайный фундамент, оставьте заявку и мы свяжемся с Вами.

Устройство свайных фундаментов в вечномерзлых грунтах

Устройство свайных фундаментов в вечномёрзлых грунтах требует знания технической стороны вопроса. На Крайнем Севере суровый климат и устройство свай в вечномерзлых грунтах, а также строительство свайных фундаментов проводится в соответствии с технологическими требованиями по монтажу буронабивных и буроопускных опор. При проектировании и проведении монтажных работ, учитываются особенности и свойства земли на строительной площадке.

Характеристики пород

К вечномёрзлым относятся породы, находящиеся в мёрзлом состоянии от 3-х и свыше лет. Они характеризуются нестабильной структурой: в период оттаивания значительно оседают из-за нарушения естественной структуры. К деятельной полосе земли относится верхний слой, который оттаивает летом, а и с приходом зимы замерзает. Периоды обильного оттаивания и замерзания приводят к её пучению. Это ухудшает устойчивость, и снижает прочность домов, возведённых на таком покрытии.

На глубину деятельного слоя влияют климатические условия и геологический тип залегающей земли. В зависимости от этих факторов его мощность может колебаться в пределах от 0,3 до 4 метров. По мере продвижения к югу, глубина деятельного слоя увеличивается. Максимальную глубину поверхностного слоя имеет земля с открытыми порами, в структуре которых преобладают куски скальных пород и песок.

Деятельные покрытия делятся на:

• Сливающиеся – в период зимних холодов поверхностный грунт промерзает на всю глубину, и смерзается со своим вечномёрзлым основанием;
• Не сливающиеся – наличие незамерзающей перемычки между поверхностным слоем и материковым основанием.

Вечномёрзлая толща делится:

• Непрерывно мёрзлый грунт – состоит из однородной массы земли;
• В состав слоистой толщи входят прослойки из смёрзшихся пород, льда или слоёв, подверженных воздействию подпочвенных вод.

Земля под основание сооружения может состоять из покрытий любого вида, среди которых наибольшее распространение получили основные типы. К редко встречающимся типам мерзлотных покрытий относятся скальные породы.

В зависимости от состояния, мёрзлые почвы делятся на такие типы:

• Твёрдомёрзлая порода – относится смерзшийся песок, который в мёрзлом виде обладает характеристиками скальной подошвы.
• Пластичномёрзлые слои. В их состав входят глинистые почвы. Вследствие содержания в них замёрзшей воды, они подвержены сжатию под воздействием определённой нагрузки;
• Сыпучемёрзлые покрытия – относится песчаный и гравийный слой. Они даже в мёрзлом виде не скреплены льдом и достаточно рыхлые.  

В процессе возведения здания следует учитывать особенности и структуру земли, чтобы построенное здание было надежным и долговечным.  

Возведение фундаментов в условиях вечной мерзлоты

Для возведения дома используются специальные технологии. На стадии проектирования конструкций сооружения, необходимо предусмотреть такие моменты:

• Разработать меры по снижению износа постройки вследствие деформаций;
• Тщательно рассчитать глубину закладки фундамента;
• Выбрать тип конструкции, учитывая местные особенности грунта;
• Технологический проект по монтажу опор здания, рассчитанный на строительство в сложных природных условиях. Определить метод заглубления деталей.

Независимо от климатических условий, в которых ведётся строительство, в процессе возведения здания требуется соблюдать строительные стандарты и нормы. Особо тщательно контролируется правильность выполнение технологии работ. На вечномёрзлых грунтах строительству домов необходимо уделять еще больше внимания, подбирая соответствующие несущие конструкции постройки.

Фундамент на сваях

При возведении ленточного основания здания на вечной мерзлоте возникает много вопросов: вынуть большой объём грунта, сложность рытья траншеи и другие моменты. В отличие от остальных видов, столбчатая конструкция обладает значительными достоинствами:

• Нет необходимости в выемке грунта из котлована. Это экономит средства на дорогостоящих работах в тяжёлых естественных условиях;
• Возможность возведения при любой погоде, в любой период года;
• Технологически, обустройство свайного фундамента методом погружения столбов, является простым и доступным мероприятием;
• В условиях мерзлоты столбы обычно монтируются на значительную глубину. Такой подход исключает риск неравномерного оседания дома и опрокидывания сооружения.

Расчётная величина заглубления деталей учитывает показатели по результатам геологических и гидрологических изысканий, а также сезонные колебания величины толщины грунта, подверженного промерзанию и оттаиванию. С особым вниманием следует отнестись к пучению из-за морозов, которое имеет место на пылеватых и глинистых смесях. При выпучивании замёрзшего грунта нарушается равномерность осадки опор во время сезонного таяния поверхности мёрзлой почвы.

Важно знать

Опоры более приспособлены к сопротивлению силе морозного пучения, чем прочие типы фундаментов. Установка СВФ для дома в замёрзшей земле, гарантирует постройкам долговечность и высокие прочностные характеристики.

Фундамент на буроопускных сваях

Технология обустройства фундамента с помощью буроопускных столбов рассчитана именно на районы с вечномёрзлыми почвами. Метод заглубления свай включает в себя основные технологические этапы:

• Заглубление квадратных опор в пробуренную скважину, размеры которой превышают опускаемую сваю;
• Наполнение бетонной смесью полостей между столбом и стенами скважины.

Столбы эффективно перераспределяют массу дома на нижние горизонты глины и на боковые стенки, сжатые породой. Выпускаемые заводом буроопускные столбы прямоугольного сечения изготавливаются из металла. Низ ствола оборудуется уширением с прикреплённой опорной деталью и рёбрами жёсткости. Установленный между телом сваи и наконечником специальный технологический элемент, влияет на несущие характеристики всей конструкции.

Важно

Квадратные детали и опоры-оболочки также используются для обустройства свайного основания. Сваи-оболочки необходимо усиливать бетонным раствором, заливаемым в полости после окончания строительных работ.

Размеры элементов принимаются в соответствии с проектными расчётами. Увеличенная прочность свайной конструкции достигается при использовании составных опор. При этом они обязательно должны опираться на твёрдую поверхность.

Технология и методы погружения столбов

Установка свай в вечномёрзлом грунте делится на несколько подготовительных операций. Технология возведения основания из буроопускных конструкций выглядит так:

• Подготовительное бурение отверстий;
• Создание амортизационного слоя из песчано-гравийного материала – в отверстие закладывается крупнозернистый песок и утрамбовывается. Затем закладывается мелкий гравий с последующим уплотнением;
• Опускание металлической сваи в подготовленное отверстие с использованием специальной техники;
• Заливка пазух вокруг внешней поверхности опоры раствором цемента с песком или глиной.

Песчано-гравийная смесь утрамбовывается с помощью квадратной детали. Она опускается в отверстие с большой высоты, уплотняя гравийно-песчаную смесь.

На выбор способа погружения деталей в мёрзлую почву влияет комплекс условий, включающий состояние покрытия. В различных ситуациях используются такие способы погружения столбов:

• Механизированный монтаж элементов – при этом методе буроопускные сваи устанавливаются в отверстия с помощью подъёмных механизмов. За счёт привлечения дорогостоящей техники этот способ монтажа не дёшев;
• Установка столбов в предварительно оттаянную почву. Оттаивание осуществляется с помощью использования источника пара или электричества. Это сложный и дорогостоящий метод;
• Установка конструкций в заведомо зауженные предварительно пробуренные скважины бурозабивным методом;
• Забивка деталей без подготовительных работ.

Первые два метода нашли своё применение на твёрдомёрзлых почвах. Технология установки основания дома забивкой обычно используется в пластичной породе. При выборе метода заглубления свай необходимо учитывать особенности, плюсы и минусы каждого метода, а также изучить местные условия на строительной площадке.

Свайные фундаменты. Руководство по проектированию, строительству и испытаниям

Свайные фундаменты сооружаются, когда невозможно построить строение на мелкозаглубленных фундаментах. В зависимости от характера строения и по ряду причин выбор свайных фундаментов производится так, как рассмотрено в статье.

Мы сосредоточимся на основных темах этой статьи.

Свайный фундамент – обзор 

Проект свайного фундамента

Строительство PIies

Испытание свай

Начнем с понимания…

Что такое свайный фундамент?

Это тип фундамента, который заглубляется в землю, и в строительстве используются в основном круглые сечения.

Фундаменты мелкого заложения опираются на грунт и передают вертикальные нагрузки непосредственно на грунт. Емкость грунта представлена ​​как допустимая несущая способность, и если приложенное давление меньше допустимого давления смятия, геотехнический расчет в порядке.

Однако в свайных фундаментах используются разные методы и разные параметры.

При проектировании учитываются поверхностное трение грунта (положительное и отрицательное), поверхностное трение выветренной породы, поверхностное трение в породе и торцевая опора породы.

Почему сваи должны поддерживать конструкцию

• Когда вертикальные нагрузки, воздействующие на фундамент, не могут быть выдержаны мелкозаглубленными фундаментами из-за низкой несущей способности.
• При наличии слабых слоев грунта, таких как торф, присутствующий в грунте
• Для восприятия растягивающих усилий, прилагаемых к фундаменту. Сваи могут быть закреплены в скале, чтобы выдерживать растягивающие усилия.
• Для восприятия боковых нагрузок (сжатия), действующих на фундамент. Наклонная свая будет построена таким образом, чтобы воспринимать как сжимающие, так и растягивающие усилия.
• При очень высоких вертикальных нагрузках, особенно в высотных зданиях, несущей способности грунта недостаточно для таких нагрузок. нам нужны сваи.

Факторы, влияющие на проектирование и строительство свайных фундаментов

• Нагрузки от надстройки
• Состояние грунта. В зависимости от характера почвы трение кожи будет различным. При наличии слоев грунта, таких как торф, при геотехническом расчете сваи необходимо учитывать отрицательное поверхностное трение.
• Состояние породы. Значения RQD и CR, определенные при исследовании скважины, сильно влияют на грузоподъемность сваи.
• Стоимость строительства также является важным фактором, учитываемым при выборе свай в качестве несущей системы.
• Проверить доступность площадки.
• Должны быть проверены зазоры от границ
• Должны быть проверены ограничения уровня вибрации и звука. Чрезмерная вибрация может привести к повреждению прилегающих объектов.

Типы свайных фундаментов

Эта классификация основана на типе материала, используемого при возведении свай, и на основе характера конструкции.

1. Скусовые кучи / стержни in situ
2. Приводные свай / сборные свай
3. Микро сваи
4. Листовые свай
5. Дримберные кучи
6. ВИНДИ

БОРЕВЫЕ ПИЛЕСЫ ИЛИ СИЛЕСА. используемый тип сваи. В большинстве сооружений, построенных на свайных фундаментах, встречаются дощатые сваи.

Свая вбита в скалу. В зависимости от характера нагрузки и величины нагрузки будет варьироваться глубина залегания в породе.

Кроме того, количество свай, необходимых для поддержки колонны, зависит от мощности сваи и приложенной нагрузки.

Во-первых, мы находим геотехническую мощность и структурную мощность сваи. Тогда минимальное из этих значений принимается за вместимость сваи.

Поскольку приложенная нагрузка известна, можно рассчитать количество свай.

Буронабивные сваи изготавливаются в виде одиночных свай или групповых свай в зависимости от приложенных нагрузок. Как правило, групповые сваи необходимы для поддержки сдвигаемых ядер, сдвиговых стен, несущих ядер и т. д.

Забивные/сборные сваи

Это сборные сваи.

Их изготавливают, когда прилагаемая нагрузка сравнительно мала по сравнению с буронабивными сваями.

Кроме того, сборные сваи не забиваются в скалу, а заделываются или вставляются в твердый слой грунта. Должен быть плотный слой почвы для опоры сваи и обеспечения концевой опоры.

Эти сваи в основном представляют собой сваи с преобладающим трением, хотя и имеют концевую опору.

Забивка может производиться вручную путем опускания массы в сваю или с помощью вибрационной сваебойной машины.

Доступны сваи различных размеров, начиная с 400 мм. Далее, в зависимости от характера конструкции, могут быть изготовлены еще меньшие размеры.

Кроме того, эти типы свайных фундаментов широко используются в малоэтажных зданиях, когда они не могут быть построены с мелкозаглубленными фундаментами.

Микросваи

Микросваи широко используются в малоэтажном строительстве.

Когда состояние грунта слабое и нет достаточной несущей способности, чтобы выдерживать нагрузки от надстройки, необходимо построить глубокий фундамент.

В этом фоне, если посмотреть на доступные варианты; мы должны выбрать тип фундамента из буронабивных свай, сборных свай и микросвай.

Из них буронабивные сваи в целом более дороги по сравнению с двумя другими типами.

В зависимости от характера и вида нагрузок от надстройки производится выбор типа сваи.

Кроме того, при сооружении этих типов фундаментов желательно получить рекомендацию инженера-геотехника.

Проект должен быть выполнен на основе параметров, указанных в отчете об исследовании грунта, и эти параметры должны быть проверены после строительства путем проведения необходимых испытаний.

Микросвая представляет собой стальной кожух, заполненный бетоном. При необходимости и по мере увеличения диаметра микросваи внутрь сваи также может быть помещен арматурный каркас для улучшения ее несущей способности.

Микросваи используются в конструкциях устоев и опор мостов. Боковые нагрузки, действующие на опору, могут быть переданы на грунт с помощью наклонных микросвай.

При строительстве опор используются три или шесть свай шестиугольной формы, используемые для восприятия вертикальных нагрузок.

Основным риском данного типа конструкции является коррозия стали. Если подвергнуться воздействию или допустить соответствие требованиям по коррозии, свая может разрушиться.

Однако, с другой стороны, существует меньший риск, так как свая находится под землей и меньше вероятность попадания всех ингредиентов под коррозию.

Если сооружение должно быть построено в прибрежной зоне, большое внимание следует уделить защите стального корпуса.

Микросваи сооружаются из стальных оболочек 150, 200, 300 мм и т. д.

Шпунтовые сваи

Шпунтовые сваи также можно рассматривать как тип свайного фундамента, хотя они в основном не используются для прямой поддержки конструкций, как другие типы свай.

Например, шпунтовые сваи используются для поддержки грунта вокруг конструкции, а также служат постоянной конструкцией. Удаление или рассмотрение в качестве постоянных работ зависит от характера конструкции и состояния грунта.

Кроме того, шпунтовые сваи широко используются в строительстве для удержания земли при земляных работах. В конструкциях глубоких подвалов, как указано выше, можно использовать правильно закрепленные шпунтовые сваи.

Кроме того, он также используется при строительстве коффердамов.

Существуют различные типы шпунтовых свай в зависимости от профиля и схемы соединения. Кроме того, мы можем выбрать подходящий шпунт на основе требуемого модуля сопротивления сечения в соответствии с проектными требованиями.

В статье подпорная стенка из шпунта обсуждается конструкция устойчивости подпорной стенки из шпунта.

Деревянные сваи

Не только нынешнее, но и древнее строительство также использует лучшую технологию.

Они знали, что когда есть слабый грунт, нужно делать сваи. Поэтому они использовали устойчивый материал, чтобы сделать это.

Даже сейчас, когда строительство или расширение завершено, можно наблюдать нагромождение деревянных свай.

В частности, здания и мосты были построены на деревянных сваях.

Деревянные сваи долговечны, экономичны и устойчивы.

Специальная древесина с хорошей износостойкостью.

Перенесите нагрузку от обшивки трения и концевого подшипника.

Конструкции в очень слабых местах, где нельзя подъехать к тяжелым машинам, используются деревянные сваи.

Винтовые сваи

Свая похожа на винт, как показано на следующем рисунке.

Характер винта зависит от типа конструкции.

Кроме того, существуют различные типы винтовых свай.

Винтовые сваи можно использовать для соединения зданий или любых других конструкций, таких как строительство мостов.

Проектирование свайных фундаментов

После выбора свай в качестве типа фундамента в соответствии с рекомендациями отчета о геотехнических исследованиях проводится оценка количества свай.

Затем нам нужна вместимость кучи.

В свайных фундаментах есть двухкомпонентные для оценки несущей способности слоев.

Берем меньшее из следующих.

• Геотехнический дизайн
• Структурный дизайн

Геотехнический дизайн. рок.

Геотехническая мощность сваи может быть представлена ​​следующим уравнением – Предельное поверхностное трение сваи

Допустимая нагрузка (Qall) может быть рассчитана как

Qall = Qu / FoS

FoS – Коэффициент запаса прочности; меняется 2,5 -4

Кроме того, существуют различные методы расчета допустимой мощности сваи. Метод применения коэффициента безопасности может различаться в разных странах в зависимости от местных стандартов.

Иногда применяется отдельный коэффициент запаса прочности как для торцевого подшипника, так и для поверхностного трения, а также используется единый коэффициент запаса прочности.

Отмечается, что низкий коэффициент безопасности, такой как 2,0, также используется для трения кожи. При проектировании настоятельно рекомендуется использовать местные стандарты.

В основном существует пять компонентов, связанных с геотехнической емкостью сваи.

1. Поверхностное трение о грунт (положительное поверхностное трение и отрицательное поверхностное трение)
2. Поверхностное трение выветренной породы
3. Поверхностное трение о породу
4. Торцевая опора породы
5. Торцевая опора грунта

Если свая заканчивается в грунте (твердом слое), в случае сборных свай используется торцевая опора в грунте. Если свая вбита в скалу (залитые на месте буронабивные сваи), то для расчета несущей способности сваи используется торцевая опора в скале.

Вышеуказанные пять параметров предусмотрены геотехнической рекомендацией, основанной на данных скважинных исследований.

Если мы знаем параметры почвы, мы можем рассчитать значения поверхностного трения в соответствии с уравнениями.

Для расчета поверхностного трения о грунт доступны следующие методы.

Трение кожи в песке

• На основе вскрышных пород и угла трения между грунтом и сваей
• Корреляция со стандартным испытанием на проникновение (SPT)
• Корреляция с тестом на проникновение конуса (CPT)

Кожное трение в глине

• λ-метод
• α-метод
• β-метод
• Корреляция с CPT-методом также может быть рассчитана по другой опоре
9004 предложенные методы. Следующие методы широко используются дизайнерами.

Подшипник грунта

• Метод Мейергофа (песок/глина)
• Метод Васика (песок/глина)
• Метод Койла и Кастелло (песок)
• Корреляция с SPT и CPT

Трение поверхностного слоя породы

Поверхностный слой породы определяется на основе состояния и типа породы.

Как правило, предельное поверхностное трение свежей и выветрелой породы приводится в отчете о геотехнических исследованиях.

Мы должны применить коэффициент безопасности для расчета допустимой мощности. Если указана допустимая мощность, мы можем использовать ее напрямую.

Точечный подшипник скальной породы (концевой подшипник)

Оценка основана на результатах испытаний. В большинстве случаев для определения прочности породы проводится испытание на прочность при одноосном сжатии (UCS).

Соотношение между ПСК и концевым подшипником используется для определения окончательного значения.

Значения RQD и CR также должны быть проверены при определении грузоподъемности свай и длины раструбов, поскольку они отражают состояние породы.

Таким образом, мы получим необходимые геотехнические параметры, такие как поверхностное трение и торцевые опоры, из отчета о геотехнических исследованиях. Что нам нужно сделать, так это применить необходимый запас прочности и рассчитать геотехническую мощность.

Расчет конструкции сваи

Допустимое напряжение бетона в буронабивных сваях, залитых на месте, в большинстве стандартов считается равным 0,25fcu . Есть только небольшие отклонения.

• ACI 318 : 0,25 fcu
• EC2 : 0,26 fcu
• CP4 : 0,25 fcu

Однако сваи необходимо проверять на коробление, особенно если они установлены на слабом основании. Таким образом, выполняется расчет устойчивости свайных фундаментов.

И, учитывая то же самое, может быть выполнен структурный проект или проект армирования.

Существует два метода/шага проектирования сваи.

1. Рассчитайте критическую нагрузку потери устойчивости и проверьте, превышает ли она приложенную нагрузку.
2. Проведение более тщательного анализа потери устойчивости и выполнение проекта.

Ниже приводится сводка шагов расчета. Дальнейшее чтение должно быть сделано перед выполнением проектирования.

Шаг 01

Рассчитайте критическую нагрузку потери устойчивости (Pcr).

Этап 02

На основе Pcr, пружин грунта, вращения в верхней части сваи (может иметь некоторую фиксацию вращения) и т. д., найдите эффективную длину (Lcr).

Шаг 03

Поскольку нам известны приложенные нагрузки, эффективная длина и диаметр сваи, мы можем рассчитать сваю обычным методом или с помощью программного обеспечения.

Основные факторы, которые необходимо учитывать при проектировании свайных фундаментов, приведены ниже.

• Оцените геотехническую мощность и структурную мощность сваи и примите меньшее значение как мощность сваи.
• Разделите грузоподъемность сваи на приложенную нагрузку (нагрузка на колонну или приложенная нагрузка; предельное состояние пригодности к эксплуатации), чтобы найти количество свай.
• При проектировании группы свай индивидуальная нагрузка рассчитывается на основе центра нагрузки и геометрического центра каждой сваи. Нагрузки должны распределяться в зависимости от положения сваи.
• При наличии более одной сваи минимальный зазор между сваями должен составлять 2,5 диаметра сваи.
• Увеличение зазора между сваями не позволит использовать ферменный аналог конструкция оголовка сваи . Поэтому зазор между сваями выдерживают в 2,5-3 раза больше диаметра сваи.
• Следует обратить внимание на отрицательное трение кожи при наличии органических загрязнений. В противном случае оценка емкости сваи будет неверной.
• Раскряжевка свай должна быть проверена при наличии очень слабых грунтов, таких как торф, на большую глубину.
• Внимание на 9Значения 0167 RQD и CR должны быть сделаны при определении длины раструба.
• Как правило, в соответствии с большинством стандартов допустимый допуск на отклонение конструкции составляет 75 мм. Это необходимо учитывать при проектировании оголовка сваи. Особое внимание следует уделить при наличии одной стопки. Момент центробежности должен восприниматься заземляющими балками. Следовательно, это должно быть учтено при проектировании заземляющей балки.

Строительство свайных фундаментов

Давайте обсудим основные этапы строительства свай. Следующая процедура обсуждается в отношении залитых на месте свай.

Следующие допуски допускаются различными стандартами в качестве допустимых отклонений при строительстве.

Код	Допустимое отклонение
ACI-336	4% диаметра или 75 мм; в зависимости от того, что меньше
BS EN 1536	100мм; для диаметра сваи (D) ≤ 1000 мм 0,1D для 1000 150 мм D>1500 Исполнение с наклоном менее 1 из 15 с ограничением до 20 мм/м Исполнение с наклоном от 1 из 4 до 1 в 15 пределах до 40 мм/м
CP4	75 мм
BS 8004	не более 1 из 75 от Vertical или 75 мм 2 -мм. грабли до 1 из 4

Этапы строительства свай и основные аспекты, на которые необходимо обратить внимание

• Выполнение установки
• Начните снимать верхний слой почвы до уровня камня. Он всегда должен стараться поддерживать положение сваи, как указано на чертежах, хотя обычно допустимый допуск составляет 75 мм.
• Начать отбор керна и следить за глубиной залегания керна. В этом случае он должен удостовериться, что отбор проб производится в свежей породе, а не в выветрившейся породе.
• Должны быть измерены образцы, скорость проходки, данные каротажа скважины, другие глубины свай, если таковые имеются.
• Из-за трудностей с поиском свежей породы первый слой будет залит ближе к скважине. Затем можно оценить другие параметры. Исходя из этого, мы можем приступить к укладке.
• Производится визуальный осмотр для проверки качества породы.
• Кроме того, для проверки прочности породы можно использовать такие методы испытаний, как испытание точечной нагрузкой. Результаты испытаний точечной нагрузкой могут быть сопоставлены для определения концевой опоры сваи. Если результат неудовлетворительный, необходимо производить отбор керна до тех пор, пока не будет найдена здоровая порода. Статья Методы испытаний строительных материалов можно найти для получения дополнительной информации об испытаниях.
• После завершения отбора керна в породе в соответствии с длиной раструба будет выполнена очистка.
• Основной целью очистки является удаление грязи, песка и т. д. в бентоните для удаления. Это также называется промывкой.
• Есть параметры, которые необходимо проверить, чтобы убедиться, что ворс достаточно чистый. На следующем рисунке показаны предельные значения. Эти значения будут меняться от спецификации к спецификации.
• Как только содержание бентонита в выемке достигает заданных пределов, промывка прекращается.
• Затем в котлован помещается тремая труба.
• Затем медленно заливается бетон в треми. Как только он заполнен, треми приподнимается на очень небольшую величину, позволяя бетону вытекать.
• Этот бетон будет постепенно подниматься со всей грязью и примесями на дне кучи. Затем снова заполняют бетоном и дают бетону вытечь.
• Он должен следить за тем, чтобы конец трехтрубной трубы всегда находился в свежем бетоне. Это позволяет всегда свежему бетону смешиваться со свежим бетоном и постепенно поднимать верхний слой бетона.
• Кроме того, очень важно контролировать скорость заливки бетона, чтобы избежать подъема арматурного каркаса. Если скорость выше, клетка будет поднята.
• Повторяйте это до завершения бетонирования.

Испытание свайных фундаментов

В отличие от других фундаментов, мы не можем видеть, что происходит под землей.

Ничего не видно…

Как определить, правильно ли мы построили сваю с..

• Надлежащее покрытие арматуры
• Без сужений
• Без выпуклостей
• Без бетонных смесей с бентонитом Без полостей ) в бетоне
• Без грязи на дне сваи
• И т. д.

Поэтому нам необходимо провести испытания сваи, чтобы убедиться, что она построена правильно.

Подрядчик несет ответственность за проведение испытаний свай в консультации с консультантом проекта и сторонним испытательным агентством.

Методы испытания свай

В основном существует четыре типа методов испытания свай.

1. Испытание на целостность сваи (испытание на целостность при низкой деформации)
2. Испытание на динамическую нагрузку (испытание на высокую динамическую нагрузку)
3. Испытание на статическую нагрузку
4. Акустическое испытание поперечного отверстия

Испытание на целостность сваи

Самый простой метод прогнозирования целостности сваи.

С помощью этого теста можно предсказать вздутия, сужения, впадины и т. д.

Это лучший способ идентифицировать дефектный файл, но не может оценить емкость стопки.

Выдает начальное предупреждение о неисправности сваи.

Испытание на целостность сваи используется для идентификации свай, подлежащих испытанию другими методами, такими как динамическое испытание сваи и испытание сваи на статическую нагрузку.

Кроме того, этот метод тестирования не требует больших затрат по сравнению с другими тестами. Далее все сваи тестируются этим методом.

Испытание на динамическую нагрузку

Наиболее широко используемый метод определения несущей способности сваи в современном строительстве.

Не похоже на испытание статической нагрузкой, оно дает результаты мгновенно. Емкость плие можно получить на месте сразу после испытаний. Тем не менее, после анализа с помощью программного обеспечения, такого как CAPWAP, будет проведен дальнейший анализ, чтобы дать точные ответы.

Мы можем получить поверхностное трение сваи и торцевую опору, разработанную для испытательной нагрузки.

Первоначально тестирование сваи будет смоделировано с помощью программного обеспечения, а высота падения молота будет определена таким образом, чтобы он не создавал растягивающих напряжений, превышающих допустимые или которые могут выдержать арматуру сваи.

Это называется анализом волновых уравнений (WEAP). При этом методе не требуется применять ударную нагрузку несколько раз, пока мы не найдем испытательную нагрузку.

WEAP обеспечивает взаимосвязь между испытательной нагрузкой, напряжением сжатия и развитием напряжения растяжения.

Таким образом, тестирование может быть выполнено очень легко.

Испытание статической нагрузкой 

Это более надежный и традиционный метод, используемый при испытании свай. Поскольку все измерения проводятся вручную, мы имеем представление о том, что происходит при увеличении нагрузки.

Увеличиваем нагрузку на сваю до испытательной нагрузки, указанной в проекте сваи, и постепенно уменьшаем ее.

Деформация сваи контролируется и проверяется, находится ли она в допустимых пределах.

Акустический тест поперечного отверстия

Этот тест используется для проверки состояния сваи. Его можно использовать для проверки состояния соответствующей работы в отверстиях, размещенных в свае.

Трубопроводы укладываются в кучу. Затем в стопку помещают испытательный прибор и проверяют. Передатчик и приемник используются для проверки состояния сваи.

На основе скорости волны прогнозирует состояние сваи. Дополнительную информацию о методе испытаний можно найти в статье Википедии межскважинный акустический каротаж .

Eiffel 101: Основные принципы свайных фундаментов

Свайные фундаменты можно разделить на две основные категории: фундаменты мелкого заложения и фундаменты глубокого заложения.

Неглубокий фундамент

Когда глубина фундамента меньше ширины здания, а также менее 10 футов, он считается мелкозаглубленным. Неглубокие фундаменты используются для поддержки конструкций, когда поверхностные грунты недостаточно прочны.

Глубокие фундаменты

Если глубина фундамента больше ширины здания, фундамент считается глубоким. Глубокие фундаменты позволяют передавать нагрузку конструкции с поверхности на более прочную почву или камень в глубоком грунте внизу.

Вот несколько дополнительных условий, которые потребуют глубокого фундамента:

• Когда грунт у поверхности имеет относительно слабую несущую способность
• Когда грунт у поверхности содержит расширяющиеся глины
• Когда почва у поверхности уязвима для удаления в результате эрозии или размыва

Принципы фундамента из глубоких свай

Сваи представляют собой длинные цилиндры, часто изготавливаемые из стали или бетона, используемые для создания фундаментов. Свайный фундамент представляет собой ряд столбов (свай), заглубленных в землю для передачи нагрузок на более глубокий уровень недр.

Свайные фундаменты лучше всего использовать в двух случаях. Во-первых, если на поверхности строительной площадки имеется слабый слой грунта, то грунт не сможет выдержать вес новой конструкции, поэтому необходимо использовать сваи. Во-вторых, если поверхностный грунт не может поддерживать здание независимо от прочности грунта, необходимо использовать сваи. В обоих случаях фундаментные сваи будут переносить вес конструкции с поверхности почвы на более прочную почву или камень под ней.

Для установки свайного фундамента сваи сначала забивают на уровне земли, а затем забивают или вбивают в землю с помощью сваебойного копра. Сваи забивают в землю до отказа, после чего свая уже не может быть забита в грунт дальше. Этот метод установки свай является идеальным, поскольку он не нарушает поддерживающий грунт вокруг сваи и обеспечивает максимальную несущую способность каждой сваи.

Классификация глубоких свайных фундаментов

Сваи можно разделить на несущие сваи, висячие сваи, висячие сваи, набивные сваи, направляющие сваи и шпунтовые сваи. В зависимости от состава материалов сваи также можно разделить на деревянные сваи, бетонные сваи, песчаные сваи или стальные сваи.

Несущие сваи

Несущие сваи вбиваются в землю и опираются на глубокий грунт или камень под поверхностью. Подобно колоннам в доме, несущие сваи служат опорами для поддержки конструкции.

Висячие сваи

Висячие сваи можно использовать, когда нет достаточно прочного глубинного слоя для опоры несущей сваи. Фрикционные сваи длинные с шероховатой поверхностью для увеличения площади поверхности и сопротивления сваи. Висячие сваи используют трение грунта больше как клин, чтобы выдерживать вес конструкции выше.

Сваи

Сваи забиваются под наклоном, чтобы противостоять наклонным нагрузкам.

Направляющие сваи

Направляющие сваи создают перемычки для обеспечения стабильного фундамента для подводного строительства.

Шпунтовые сваи

Шпунтовые сваи используются для изготовления стен из шпунта и в качестве подпорной конструкции.

Общие размеры свайных балок глубокого фундамента

Сваи бывают самых разных размеров и стилей. Некоторые из наиболее распространенных размеров включают в себя:

• W8: W8x18, W8x21, W8x24, W8x28, W8x31, W8x35, W8x40, W8x48, W8x58, W8x67

• W10: Ш10х22, Ш10х26, Ш10х30, Ш10х33, Ш10х39, Ш10х45, Ш10х49, Ш10х54, Ш10х60, Ш10х68, Ш10х77, Ш10х88, Ш10х100, Ш10х112

• W12: W12x26, W12x30, W12x35, W12x40, W12x45, W12x50, W12x53, W12x58 ,W12x65, W12x72, W12x79, W12x87, W12x96, W12x106, W26x120, W12x136, W12x152, W12x170, W12x190, W12x210, W12x230, W12x252

• W14: W14x22, W14x26, W14x30, W14x34, W14x38, W14x43, W14x48, W14x53, W14x61, W14x68, W14x74, W14x82, W14x90, W14x99, W14x109, W14x120, W14x132, W14x145, W14x159, W14x176, W14x193, W14x211, W14x233 , Ш14×257, Ш14×283

• W16: Ш16х26, Ш16х31, Ш16х36, Ш16х40, Ш16х45, Ш16х50, Ш16х57, Ш16х67, Ш16х77, Ш16х89, Ш16х100

• Ш18: Ш18х35, Ш18х40, Ш18х46, Ш18х50, Ш18х55, Ш18х60, Ш18х65, Ш18х71, Ш18х76, Ш18х86, Ш18х97, Ш18×106, Ш18×119, Ш18×130, Ш18×143, Ш18×158, Ш18×175, Ш18×192, Ш18×211, Ш18×234

• W21: W21x44, W21x50, W21x57, W21x58, W21x55, W21x62, W21x68, W21x73, W21x83, W21x93, W21x101, W21x111, W21x122, W21x132, W21x147, W21x166, W21x182, W21x201, W21x223, W21x248, W21x275

• W24: W24x55, W24X62, W24X68, W24X76, W24X84, W24X94, W24X103, W24X204, W24X117, W24X131, W24X146, W24X162, W24X17676242424242424242424242467624241746746746762424174131.

• W27: Ш27×84, Ш27×94, Ш27×102, Ш27×114, Ш27×129, Ш27×146, Ш27×161, Ш27×178, Ш27×194

• W30: Ш30х90, Ш30х99, Ш30х108, Ш30х116, Ш30х124, Ш30х132, Ш30х148

• W33: Ш33×118, Ш33×130, Ш33×141, Ш33×152, Ш33×169

• W36: Ш36×135, Ш36×150, Ш36×160, Ш36×170, Ш36×182, Ш36×194, Ш36×210, Ш36×232, Ш36×256

• HP8: HP8x36

• HP10: HP10x42, HP10x57

• HP12: HP12x53, HP12x63, HP12x74, HP12x84, HP12x89, HP12x102, HP12x117

• HP14: HP14x73, HP14x89, HP14x102, HP14x117

• HP16: HP16x88, HP16x101, HP16x121, HP16x141, HP16x162, HP16x183

Покупайте и продавайте с Eiffel Trading

Eiffel Trading — универсальный магазин, который поможет вам в забивке свай! Наши предложения конструкционной стали включают новые широкополочные балки , бывшие в употреблении балки с полками , бывшие в употреблении стальные шпунтовые сваи , бывшие в употреблении трубчатые сваи и многое другое.