Свайный фундамент фото: варианты CВ и СП, арматурные и бетонные каркасы для дома на сваях, плюсы и минусы, проектирование и строительство

Вы не авторизовались!

Войдите, чтобы скачать это изображение.

Невероятные материалы. Гибкая ценовая политика. Купите кредиты и начните скачивание сегодня.

Подождите, идет загрузка вашего изображения

Различные типы свайных фундаментов и их использование в строительстве

Фундаменты можно разделить на мелкие и глубокие. Фундаменты мелкого заложения обычно используются там, где нагрузки, создаваемые конструкцией, невелики по сравнению с несущей способностью поверхностных грунтов.Глубокие фундаменты необходимы там, где несущая способность поверхностного грунта недостаточна для выдерживания прилагаемых нагрузок, и поэтому они передаются на более глубокие слои с более высокой несущей способностью.

Использование свайного фундамента

Свайные фундаменты в основном используются для передачи нагрузок от надстроек через слабые сжимаемые слои или воду на более прочный, более компактный, менее сжимаемый и жесткий грунт или скалу на глубине, увеличивая эффективный размер фундамента и выдерживая горизонтальные нагрузки.Обычно они используются для больших конструкций и в ситуациях, когда почва не подходит для предотвращения чрезмерной осадки.

Поскольку свайные фундаменты несут большую нагрузку, их необходимо проектировать очень тщательно. Хороший инженер изучит грунт, в который закладываются сваи, чтобы убедиться, что грунт не перегружен сверх своей несущей способности.

У каждой сваи есть зона воздействия на почву вокруг нее. Следует позаботиться о том, чтобы сваи располагались достаточно далеко друг от друга, чтобы нагрузки распределялись равномерно по всей почве, которая их несет, а не концентрировались на нескольких участках.

Ниже приведены ситуации, когда использование системы свайного фундамента может быть

• При высоком уровне грунтовых вод.
• От надстройки прилагаются тяжелые и неравномерные нагрузки.
• Другие типы фундаментов дороже или нецелесообразны.
• Когда почва на небольшой глубине сжимается.
• Когда есть возможность размыва из-за его расположения у русла реки или берега моря и т. Д.
• Когда рядом со строением есть канал или глубокая дренажная система.
• Когда выемка грунта на желаемую глубину невозможна из-за плохого состояния почвы.
• Когда становится невозможным сохранить траншеи фундамента в сухом состоянии с помощью откачки или других мер из-за сильного притока просачивания.

Классификация свайных фундаментов

Назначение свайного фундамента состоит в том, чтобы передавать и распределять нагрузку через материал или пласт с недостаточной несущей способностью, скольжением или подъемом на более твердый слой, способный выдерживать нагрузку без вредного смещения.Доступен широкий спектр типов свай для применений с различными типами грунта и конструктивными требованиями. Сваи могут быть классифицированы по их основной конструктивной функции (опора на концах, трение или комбинация) или по методу конструкции (смещение (забивание) или замена (скучающий)).

Концевые опорные сваи:

В концевых несущих сваях нижний конец сваи опирается на слой особо прочного грунта или камня. Нагрузка здания передается через сваю на прочный слой.В некотором смысле эта куча действует как колонна. Ключевой принцип заключается в том, что нижний конец опирается на поверхность, которая является пересечением слабого и сильного слоев. Таким образом, нагрузка обходит слабый слой и безопасно передается на сильный слой.

Сваи трения :

Фрикционные сваи работают по другому принципу. Свая передает нагрузку здания на почву по всей высоте сваи за счет трения.Другими словами, вся поверхность сваи, имеющая цилиндрическую форму, работает для передачи сил на грунт.

Чтобы представить себе, как это работает, представьте, что вы вставляете твердый металлический стержень, скажем, диаметром 4 мм в емкость с замороженным мороженым. После того, как вы его вставите, он станет достаточно прочным, чтобы выдержать некоторую нагрузку. Чем больше глубина заделки в мороженом, тем большую нагрузку оно может выдержать. Это очень похоже на то, как работает фрикционная свая. В фрикционной свае величина нагрузки, которую может выдержать свая, прямо пропорциональна ее длине.

Свайные фундаменты — это фундаменты глубокого заложения. Они состоят из длинных, тонких, столбчатых элементов, обычно сделанных из стали или железобетона, а иногда и из дерева. Фундамент описывается как «свайный», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину. Свая представляет собой длинный цилиндр из прочного материала, который вдавливается в землю и служит устойчивой опорой для построенных на нем конструкций.

Классификация свайного фундамента по влиянию грунта:

Забивные сваи:

Забивные сваи, также известные как сваи смещения, представляют собой широко используемую форму фундамента здания, которая обеспечивает поддержку конструкций, передавая их нагрузку на слои почвы или породы, которые обладают достаточной несущей способностью и подходящими характеристиками осадки.Забивные сваи обычно используются для поддержки зданий, резервуаров, башен, стен и мостов и могут быть наиболее экономичным решением для глубокого фундамента. Их также можно использовать в таких сооружениях, как насыпи, подпорные стены, переборки, анкерные конструкции и коффердамы.

Буронабивные сваи:

Буронабивные сваи, также известные как сменные сваи, представляют собой широко используемую форму фундамента здания, которая обеспечивает поддержку конструкций, передавая их нагрузку на слои почвы или породы, которые обладают достаточной несущей способностью и подходящими характеристиками осадки.Буронабивные сваи — это сваи, в которых при удалении грунта образуется отверстие для железобетонной сваи, которая заливается на месте. Грунт заменяется сваей, следовательно, «заменяющими» сваями в отличие от свай-вытеснителей, когда грунт вытесняется забиванием или завинчиванием сваи. Буронабивные сваи используются в основном в связных грунтах для образования фрикционных свай и при формировании свайных фундаментов вблизи существующих зданий. Они популярны в городских условиях, поскольку там минимальная вибрация, где высота над головой ограничена, где нет риска вспучивания, а также при необходимости варьировать длину свай.

Винтовые сваи:

Фундамент на винтовых сваях — это тип свайного фундамента со спиралью у носка сваи, чтобы сваи можно было вкручивать в землю. Процесс и концепция аналогичны вворачиванию в дерево. Винтовая свая может иметь более одной спирали (также называемой винтовой), в зависимости от использования и условий грунта. Обычно указывается больше спиралей, если требуется более высокая нагрузка или встречается более мягкий грунт.

Классификация по материалу конструкции свай:

Сваи деревянные:

Деревянные сваи — самые старые из ныне используемых свай.Обычно это сборные вытесняющие сваи, устанавливаемые методом забивки или, реже, вибрационным методом. Естественное схождение стволов свай позволяет получить относительно высокую несущую способность сваи. При правильном применении они представляют собой очень экономичное, эффективное и безопасное фундаментное решение как для временных, так и постоянных сооружений. Это может быть оправдано рядом исторических построек на деревянных сваях, которые эксплуатируются тысячи лет. Деревянные сваи, применяемые для несущих конструкций, пропитываются под давлением

Стальные сваи:

Забивные стальные сваи устанавливаются с помощью ударных или вибрационных молотков до проектной глубины или сопротивления.Вы можете установить полный набор забивных свай от трубчатых свай малого диаметра до стальных кессонов большого диаметра для поддержки вашего проекта. Забивные сваи эффективно приобретают геотехнические возможности за счет смещения грунта вокруг вала и уплотнения грунта у основания во время установки. Стальные трубы могут иметь закрытый или открытый конец. Энергия для забивания свай обеспечивается либо высокочастотным колеблющимся молотом, либо ударным молотом.

Бетонные сваи:

Бетонные сваи — это обычные структурные элементы фундамента, используемые для поддержки морских сооружений, таких как мосты, нефтяные вышки и плавучие аэропорты.Использование оффшорных структур — все еще довольно новый метод, и в этой области еще предстоит провести много исследований. Нагрузка морской конструкции состоит из двух компонентов: вертикальных структурных нагрузок и боковых волновых нагрузок. Взаимодействие этих двух компонентов нагрузки оказывает значительное влияние на реакцию сваи и на то, как напряжения распределяются по свае. Кроме того, свая будет иначе реагировать на небольшую нагрузку на конструкцию, чем на большую нагрузку на конструкцию.

Способ установки свай

Сваи устанавливаются разными способами, каждый из которых выбирается в соответствии с потребностями. Различные факторы, влияющие на тип сваи, которая вам понадобится, и способы ее установки, могут включать:

• Глубина котлована
• Материал, из которого сделаны ваши сваи
• Угол, под которым ваши сваи забиваются
• Экологические проблемы, которые могут повлиять на местных жителей, флору или фауну

После оценки ваших потребностей, вам будет легче решить, какой из двух наиболее распространенных методов установки свай вы будете использовать для своего проекта: смещение или замена.Установка сваи смещения — это метод забивки свай в землю без предварительного удаления почвы или другого материала. Установка сменной сваи — это метод выкапывания ямы, в которую затем забивается свая.

Решения о типе оборудования для испытаний свай под нагрузкой должны быть неотъемлемой частью проекта. Разработчик должен выбрать приборы, которые обладают достаточной точностью для измерения требуемых данных. Постоянные приборы используются для сбора данных, касающихся напряженного состояния и поведения сваи в условиях эксплуатационной нагрузки.Используя постоянные контрольно-измерительные приборы, можно получить полезные знания не только о поведении конкретного свайного фундамента, но и об анализе и расчетных допущениях в целом.

Критерии и методы выбора наилучшего типа свайного фундамента

Координация структурных и геотехнических работ. Полностью скоординированные усилия инженеров-геологов, инженеров-строителей и геологов должны гарантировать, что результат анализа свайного фундамента должным образом интегрирован в общий проект фундамента.Эта координация распространяется на планы и спецификации, предварительные встречи и строительство.

Анализ отказов — Разрушения конструкции или фундамента можно классифицировать как фактическое обрушение или функциональный отказ. Функциональный отказ может быть вызван чрезмерным прогибом, недопустимыми дифференциальными движениями, чрезмерной вибрацией и преждевременным износом из-за факторов окружающей среды. Для критических структур невыполнение функциональных требований может быть столь же серьезным, как фактическое обрушение меньшей конструкции.Поэтому проектировщики должны учитывать не только степень защиты от разрушения, но и влияние осадки и вибрации на функциональные характеристики.

Соображения безопасности — Факторы безопасности представляют собой резервную способность фундамента или конструкции против обрушения при заданном наборе нагрузок и расчетных условиях. Неопределенные расчетные параметры и нагрузки требуют более высокого запаса прочности, чем требуется, когда расчетные параметры хорошо известны.Для большинства гидротехнических сооружений проектировщики должны иметь высокий уровень уверенности в параметрах почвы и свай, а также в анализе. Следовательно, следует минимизировать неопределенность в анализе и параметрах конструкции, а не требовать высокого запаса прочности. Для менее значительных конструкций допустимо использовать более высокие коэффициенты безопасности, если это неэкономично для уменьшения неопределенности в анализе и проектировании путем выполнения дополнительных исследований, испытаний и т. Д.

Соображения структуры грунта — Функциональное значение и экономические соображения конструкции будут определять тип и степень программы исследования и испытаний фундамента, программу испытаний свай, анализы осадки и просачивания, а также аналитические модели для сваи и состав.\ Для критических конструкций в программе испытаний фундамента должны быть четко определены необходимые параметры для проектирования свайного фундамента, такие как типы и профили грунта, прочность грунта и т. Д.

Источник информации и изображений — Vpgroundforce.com, инженерные открытия, cedengineering.com, weebly.com, science direct,

Friction Pile — обзор

9.2 Обзор быстрого строительства опорных конструкций

В США мосты расположены в одной из следующих сетей и классифицируются как таковые:

•

Interstate

•

Артериальная

•

Коллектор

•

Местная

ABC и быстрое строительство основания будут особенно полезны при замене мостов, расположенных на наиболее важных межгосударственных и магистральных дорогах с высокой среднесуточной пропускной способностью. трафик (ADT).Это необычная ситуация, если необходимо заменить каркас, пока он находится в удовлетворительном состоянии. В некоторых случаях надстройки можно снять с подшипников и использовать повторно. В большинстве случаев заменяется весь мост, за исключением случаев использования техники бокового вдвигания или выкатывания, которые могут сохранить надстройку.

Основными компонентами каркаса являются следующие:

Сборные консольные настенные абатменты

•

Абатмент полной высоты

•

Средневысотный абатмент

•

полуступенчатые абатменты

•

Прочные абатменты

Современные типы включают:

•

Интегральные абатменты (Рисунок 9.1)

РИСУНОК 9.1. Интегральный абатмент авторского дизайна на шоссе 46 на реке Пекман в Нью-Джерси.

•

Полуинтегральные абатменты

•

Механически стабилизированные земные абатменты (MSE) стеновые абатменты (Рисунок 9.2)

РИСУНОК 9.2. Строящаяся земляная стена с механической стабилизацией из сборных сегментов.

Сборные подпорные стены могут быть построены вместо традиционной монолитной конструкции (Рисунок 9.2).

Типы сборных свай

Множественные изгибы и расширяющиеся крышки эстетичны. Вот некоторые распространенные формы:

•

Сплошная стена

•

Hammerhead

•

Множественные изгибы колонн (полый или сплошной бетон, сегментированный, предварительно напряженный и армированный) (Рисунок 9.3 )

РИСУНОК 9.3. Использование сборной многоколонной опоры, изогнутой автором для моста США Route 50, расположенного на юге Нью-Джерси.

Современные типы включают:

•

Множественные изгибы свай

•

Интегральная опора

Автор спроектировал изгиб сборных многоколонных опор для моста США Route 50, расположенного на юге Нью-Джерси ( Рисунок 9.3).

Использование сборных элементов опоры и опоры может потребовать дополнительного напряжения для обеспечения композитного и водонепроницаемого соединения. В последнее время арматурные соединители с цементным раствором, которые используются в строительстве около 40 лет, рассматриваются как более быстрая и менее дорогостоящая альтернатива для соединения компонентов.

Высота мостов редко превышает 20 футов, а ширина для двухполосного моста составляет менее 40 футов, по сравнению с гораздо большей длиной пролетов балок, переносимых SPMT. Поэтому транспортировка сборных компонентов каркаса для сборных изгибов опор не так распространена, как транспортировка компонентов надстройки.

Типы фундаментов

•

Мелкие опоры : Сборные опорные плиты

•

Глубокие фундаменты : Сваи, свайные заглушки и просверленные валы или кессонная стена2 9029 выполнен в виде концевой опоры или фрикционной сваи.Обычно используются следующие формы поперечного сечения:

•

Стальная H-свая или W-профили

•

Стальная трубная свая

•

Бетонная свая или стальная оболочка

•

Труба из предварительно напряженного бетона

•

Стальные шпунтовые сваи

Для выбора фундамента необходимо использовать опыт инженера-геолога.

Сборные опоры : Грунт под сборными плитами фундамента должен быть хорошо уплотнен и выровнен для размещения тяжелых сборных железобетонных плит подошвы толщиной 3–4 фута; в противном случае может произойти дифференцированный расчет. Из-за допусков при отливке плиты фундамента нижняя сторона плит основания вряд ли будет выровнена. До сих пор не было получено достаточного опыта в отношении поведения грунта по отношению к сборным плитам фундамента.

Любые поврежденные монолитные опоры можно укрепить забиванием микросвай, но это дорогостоящая операция.С другой стороны, обычный монолитный бетон будет течь по неровной поверхности почвы, не оставляя воздушных карманов, и не будет недостатка контакта между основанием и почвой.

Фундаменты мостов, расположенных на водных путях :

•

Предварительные или общие проверки, которые включают проверку на наличие размыва в изгибах моста, расположенных в воде с возможным размывом, также должны включать проверку изогнутых свай на предмет разрушения из-за продольного изгиба. Кроме того, требуется проверка изгибов на случай разрушения поперечного сечения осевой линии моста (из-за комбинированной силы тяжести и дополнительных нагрузок паводковой водой).

•

Установка ответвлений или водосливов изгиба на изгибе, который смещается к опоре моста, является хорошей практикой. Шпоры будут перенаправлять поток от абатмента.

•

Гидравлические контрмеры : Сюда входит размещение арматуры, например каменной наброски, вокруг любого открытого фундамента.

•

Структурные контрмеры : Это включает подкрепление опор, которые были подорваны с помощью цементного раствора или мешков для раствора.

Типы подшипников

Подшипники можно классифицировать как компоненты каркаса. Обычно используются следующие типы современных подшипников:

•

Тип 1: многовращательный

•

многонаправленный (подшипник качения) с направляющими

•

многонаправленный (подшипник качения) неуправляемый

•

Многовращающийся (подшипник диска) с направляющими

•

Многовращающийся (подшипник диска) неуправляемый

•

Тип 2: Эластомерный • Эластомерный

Эластомер с политетрафторэтиленом (ПТФЭ) (напр.g., тефлон)

•

Эластомерный тканевый с ПТФЭ (например, тефлон)

•

Эластомер, ламинированный сталью

•

Эластомер, ламинированный

2

Эластомерный стальной ламинат с внешней нагрузочной пластиной

•

Эластомер, ламинированный сталью со свинцовым сердечником

•

Эластомер, ламинированный ПТФЭ (e.g., тефлон)

9.2.1 Замена каркаса

Требуется обследование структурных недостатков, чтобы установить необходимость замены (см. учебник Khan, MA, 2010. Восстановление конструкций мостов и автомагистралей и Ремонт . McGraw-Hill, страницы 54 и 363). В прошлом часто возникали чрезмерные расчеты с использованием гравитационных и массивных стеновых опор, опор и фундаментов. Это имело встроенное преимущество в том, что при замене заменялась только надстройка.

Меры по предотвращению размыва грунта основания и разрушения свай после строительства включают следующее:

1.

Конструкция свай : Для мостов, расположенных на реках, подверженных наводнениям, предельная несущая способность свай с осевой нагрузкой должна быть ограничена. к сжимающим и / или растягивающим нагрузкам, определенным для снижения пропускной способности при любом прогнозируемом размыве.

2.

Вместимость сваи : Это должно быть ограничено до предельного значения, установленного анализом L-образной сваи.Необходимо учитывать групповые эффекты свай.

3.

Использование инструмента динамического скрининга изгибов свай : Можно использовать процедуру оценки, разработанную Департаментом транспорта Алабамы и Обернским университетом. Это инструмент скрининга, описанный в картах макро- и микрофлода.

(См. Ramey, GE, Brown, DA, Hughes, ML, Hughes, D., Daniels, J., май 2007 г. Инструмент для проверки адекватности изгибов сваи моста во время экстремальных наводнений / размывов, ASCE, Журнал практических занятий по структурному проектированию и строительству, т.12, № 2).

Консольные створки : Требуются сборные стеновые панели одинаковой высоты и расширенные панели различной высоты. Значительный объем работ проделан по сборным стеновым панелям. Примеры запатентованных систем стен включают следующее:

Системы подпорных стен Mesa : сегментные бетонные облицовочные блоки Mesa используются в сочетании со структурными георешетками Tensar. Для блоков Mesa не требуется строительный раствор, что исключает необходимость значительного времени, труда и материалов для монолитного строительства.Возможна высота до 50 футов. Высокий уровень структурной целостности может быть достигнут с помощью типового соединения типа ТРО. (См. Руководство по проектированию систем подпорных стенок Mesa, Tensar Earth Technologies Inc., Атланта, Джорджия).

Сегментные подпорные стены из блоков Аллана : построены высокопрочные профессиональные подпорные стены. Различные типы строительства включают в себя гравитационные стены и стены, армированные различными вариантами армирования грунта, такими как георешетки и анкеры для грунта.

Этот тип сегментной подпорной стены был рассмотрен автором при проектировании стен группой RBA для проекта New Jersey Oak Tree Road Project, расположенного в Эдисоне, Нью-Джерси.(См. Руководство по установке сегментных подпорных стенок Allan Block, Allan Block Corporation, Эдина, Миннесота).

Подпорные стены MSE: Механически стабилизированная земля или MSE, которая представляет собой грунт, построенный с искусственным армированием, может использоваться для подпорных стен и опор мостов. Хотя основные принципы MSE использовались на протяжении всей истории, MSE была разработана в ее нынешнем виде в 1960-х годах. Используемые армирующие элементы могут быть разными, но включают сталь и геосинтетические материалы.MSE — это термин, обычно используемый в Соединенных Штатах для обозначения «армированной земли». Автор использовал этот тип модульной стены в проектах мостов. (Для получения дополнительной информации см. «Механически стабилизированные земляные стены и укрепленные грунтовые откосы: рекомендации по проектированию и строительству», март 2001 г.). ¹

Консольные подпорные стены с парапетами: Сборные стеновые панели могут использоваться на подходах к мосту для удержания насыпей по обе стороны от шоссе, при этом парапеты служат тротуарами.Конструкция стен одинаковой высоты как второстепенных элементов проекта моста и шоссе аналогична описанным выше частным стенам.

Фундамент на винтовых сваях — как сделать | Своими руками

Фундамент на винтовых сваях во многих случаях является оптимальным решением для построек любого типа и различного грунта. Отзывы о нем самые положительные.

И чем сложнее для строительства ландшафтные и почвенные условия, тем выше эффективность использования свайной техники.

С момента своего изобретения в 1838 году винтовые сваи многократно модернизировались, но не нашли повсеместного применения.

Однако примерно 80 лет назад они приобрели практически современную конфигурацию и стали широко применяться сначала в военном, а затем и в гражданском строительстве. В нашей стране спрос на них стал стремительно расти после кризиса 2008 года, и теперь у строителей нет сомнений в преимуществах винтовых свайных фундаментов по сравнению с обычными бетонными конструкциями.

Проблема в том, что из-за кажущейся простоты процесса только совсем ленивый строитель сегодня не берет на себя возведение свайных фундаментов и изготовление сварных свай. К сожалению, такой подход не просто дискредитирует хорошую, но и не столь привычную для российского разработчика технологию. Любительские занятия очень часто приводят к поистине разрушительным последствиям. Поэтому мы решили подробно рассказать обо всех этапах установки винтового фундамента, обратив внимание потенциальных застройщиков на все возможные «подводные камни».

ПРЕИМУЩЕСТВА И ПЛЮСЫ ПИЛОСНОГО ВИНТОВОГО ФУНДАМЕНТА

1. Более низкая стоимость и почти на порядок меньшее время монтажа по сравнению с бетонным фундаментом. Н Проведение работ в любое время года, а также на заболоченных почвах и водоемах.
2. Возможность полного отказа от земляных работ или дорогостоящих изменений рельефа участка. И работать в плотном застройке и рядом с деревьями.
3. Готовность винтовых свай к восприятию полной расчетной нагрузки сразу после ввинчивания в грунт.
4. При необходимости (например, если техник не может подъехать к месту) все работы выполняются вручную.

ГЕОПРОИЗВЕДЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Обратившись в строительную компанию с просьбой о возведении фундамента, заказчик должен подготовить и передать проектировщикам всю необходимую информацию: адрес, описание и назначение объекта, его этажность, материал стен, размеры здания и т. Д. Еще лучше предоставить уже существующий проект дома.Но и этого строителям будет мало: чтобы правильно спроектировать фундамент, им понадобится информация о грунтах на строительной площадке.

Дело в том, что винтовая свая представляет собой металлическую конструкцию, погруженную в землю путем ввинчивания в сочетании с вдавливанием. Он состоит из трубчатого ствола (диаметр 57,76,89,108 и 130 мм, толщина стенки от 3 до 8 мм), один конец которого имеет заостренный наконечник с винтовой лопастью (может иметь диаметр 150,250,300 мм). 350 мм, а иногда 500 и даже 850 мм и толщиной от 4 до 10 мм), а на втором — так называемый стержень с отверстием для соединения сваи с приспособлением для ее закручивания.

Благодаря винтовой лопасти сваю легко вкручивается в землю, но не рыхлит ее. но благодаря большому шагу «нарезания» резьбы по спирали. Он легко проходит верхние «рыхлые» грунты, но, достигнув расположенного на глубине плотного слоя, оказывающего большое сопротивление, начинает «тормозить» и почти останавливается. В этом случае ствол сваи со всех сторон сдавливается верхними слоями земли, не позволяющими ему перемещаться по горизонтали, а лопасть приобретает функцию опорной площадки, передающей нагрузку на плотный слой почвы.

Поэтому строителям важно знать, на какой глубине залегает такой слой, чтобы рассчитать необходимую длину сваи. Они отправляются на место, где не только изучают и измеряют местность, но и выясняют геологические особенности почв.

Есть три способа решить проблему. Первый — это стандартная геологоразведка, в ходе которой проводится пробное бурение одной или нескольких скважин, отбирается проба грунта для исследования в лаборатории и последующей выдачи рекомендаций.Стоимость услуги от 30 тысяч рублей. (здесь верхний предел может многократно превышать нижний предел).

Второй способ — пробное завинчивание сваи. Обычно используется свая с диаметром ствола 89 мм и лопастью диаметром 250-300 мм, которую вкручивают в землю до тех пор, пока не будет достаточно ручного или механического усилия (что бывает реже, потому что посылать невыгодно. специальное оборудование для пробного бурения). Если длины выбранной сваи недостаточно, ствол наращивают трубчатой ​​муфтой.

Если есть сомнения, прикручиваем еще одну-две сваи. Плюс такой интеллект — его стоимость будет 6-10 тысяч рублей. Минус — нет гарантии, что плотный слой под ворсом имеет достаточную глубину и конструкция со временем не рухнет. Этого недостатка лишен третий способ, который был разработан компанией «SWF Group».

Разведка проводится с помощью специального комплекта «Скиф» (патент № 1338А7), состоящего из двух свай и устройства контроля крутящего момента — УККМ-89.Сначала в землю ввинчивается свая диаметром 89 мм до тех пор, пока сила ее закручивания не достигнет определенного значения, указанного прибором.

Смотрите также: Сам фундамент

Снимается первая свая, а на ее место прикручивается более тонкая — диаметром 57 мм. Он проникает в землю на гораздо большую глубину, что позволяет точнее судить о толщине несущего слоя. Бурение ведется минимум в двух точках разработки и стоит 3,5-6 тысяч рублей.

По результатам геологоразведочных работ выполняется эскизный проект свайного фундамента, в соответствии с которым разрабатывается техническая и проектная документация, необходимая для заключения подряда на строительство, стоимость работ и др., определен.

На основе инженерных расчетов, в которых нагрузки, создаваемые домом, и его конструктивные особенности соотносятся с несущей способностью и расположением свай, а также данными геологоразведочных работ на участке, отдельном свайном поле. разработана конструкция, в которой указывается расположение каждой винтовой опоры, ее марка и размеры (длина, диаметр ствола и лопастей и т. д.))

ПРОИЗВОДСТВО ВИНТОВЫХ СВАЙ

В промышленных масштабах винтовые сваи производятся двумя способами. Первый из них условно назовем сваркой. Сначала на одном конце трубки нарезаются лепестки особой формы, затем их скатывают и сваривают, образуя острый наконечник, к которому приваривается металлическое лезвие.

Во втором методе, обычно называемом литьем под давлением, стальной наконечник сваи вместе с лопастями изготавливается путем литья и приваривается к трубе.

Изделия с литым наконечником превосходят по прочности и надежности сваи со сварным швом (у них только один шов), но они тяжелее и стоят примерно на 20% дороже.

Винтовые сваи с приварными концами используются в основном в малоэтажном строительстве. А сегодня рынок, к сожалению, в огромных количествах предлагает такие поделки с некачественными сварными швами. Но вес здания на земле передается через лопасти, а это значит, что от качества приваривания лопасти к стволу зависит не только несущая способность сваи, но и надежность ее строительство фундамента.

Чтобы ворс прожил как можно дольше, на его поверхность наносится защитное покрытие. Ремесленники-одиночки предлагают самые разные варианты — от грунтовки до битумной мастики. Но серьезные производители красят сваи составами на эпоксидной основе, создают композитные покрытия, проводят порошковую окраску и даже горячее цинкование (как снаружи, так и внутри).

Конечно, такое покрытие намного дороже, но оно не снимется с ворса даже при завинчивании и защитит от коррозии на долгие годы.Поэтому специалисты советуют покупать продукцию исключительно крупных и известных производителей, способных не только качественно окрасить сваи, но и проконтролировать качество всех без исключения сварных соединений в собственной лаборатории.

КРИТЕРИИ ВЫБОРА

Количество свай, их диаметр, длина и толщина стенки трубы и лопасти определяются из условия максимальной прочности их конструкции и грунтов основания при допустимой расчетной нагрузке.Перечисленные размеры могут быть самыми разными, и для каждого объекта они подбираются индивидуально с учетом значений и направлений нагрузок, в том числе из-за технологии возведения здания (деревянное, кирпичное и т. Д.) . Готовых рецептов на все случаи нет и быть не может. Но для того, чтобы сориентировать читателя в море товаров, мы публикуем таблицу, являющуюся лишь краткой выдержкой из правил использования и установки свай СП 50-102-2003 (длина изделий по каждой случай индивидуален и поэтому в таблице не показан).

Следует добавить, что фундаменты проектируются в виде одинарных свай (отдельно стоящих пилонов), лент (под стенами зданий) или кустов (например, под колоннами — при этом сваи вкручиваются в землю из одной точки. , но в разные стороны и под разными углами) или сплошное поле (под тяжелые свайные конструкции можно совмещать с монолитной плитой).

См. Также: Построение правильного фундамента — расчеты стен и перекрытий

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

После завершения проектирования сваи изготавливаются и доставляются на строительную площадку.На этом этапе работы заказчик вправе проверить их качество. Сначала посмотрите, много ли ржавчины на внутренней поверхности трубы, измерьте толщину ее стенки — она ​​должна быть одинаковой по всей окружности. Если ржавчина на внутренней поверхности трубы представляет собой толстый слой, а неравномерная толщина ее стенки превышает 0,5 мм, то, скорее всего, сваи сделаны из использованной трубы. Долго они не проживут.

Во-вторых, для сварных изделий измерьте толщину лопастей и визуально оцените, насколько хорошо они приварены к стволу сваи.Если лезвие тоньше 4 мм или сварной шов прерывистый, такие сваи утилизируйте.

В-третьих, попробуйте поцарапать ворс металлическим предметом. Если вы сразу поцарапали покрытие до металла, значит, оно слабое и в процессе прикручивания будет практически полностью порвано.

ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ НА ВИННЫХ СВАЯХ — УСТАНОВКА

Установка винтовых свай бывает ручным и механизированным — выбор метода зависит не только от размеров изделий, но и от ряда других параметров, в том числе экономических.

Ручной метод обычно используется в тех случаях, когда более рентабельно или сложно вводить технику на площадку. Перед ввинчиванием свай диаметром отвала от 250 мм, как правило, просверливают или просверливают яму глубиной не более 0, D м, что значительно облегчает работу. Для скручивания используются простые инструменты: длинная трубка-рычаг, которая вставляется в отверстие хвостовика, или стальной стержень (иногда лом), который помещается в это же отверстие, а затем вставляются достаточно длинные отрезки труб. на нем с двух сторон.При привинчивании рабочие должны тщательно (например, с помощью строительного уровня) следить за тем, чтобы свая входила в грунт строго вертикально.

Для машинного «бурения» используются специализированные установки с выдвижной стрелой, устанавливаемые на грузовые автомобили или тракторы. Таким способом можно скручивать сваи по длине, ограничиваясь разве что вылетом стрелы установки. Пожалуй, единственная сложность при этом состоит в том, чтобы добраться до вершины длинной сваи, вставить штифт в отверстие ее стержня и соединить его с вращающимся наконечником стрелы.

Скорость создания свайного поля механизированным способом, естественно, выше, чем вручную: например, машина может закрутить 20 свай длиной 2,5 м за 2 часа, а команда опытных монтажников вручную справится с этой задачей за 2 часа. один рабочий день. Однако высокая стоимость аренды оборудования часто заставляет отказаться от его использования при строительстве фундаментов для небольших домов.

Заказчик также имеет право принять участие в приемке готового свайного поля.В этом случае можно и нужно руководствоваться следующими критериями:

• отклонения положения сваи от плана не должны превышать ± 0,2 мм от диаметра ее ствола; отклонение оси сваи по вертикали — не более ± 2% от ее длины;
• отклонения по горизонтали ± 10 мм в конструкциях с ростверком и ± 50 мм в конструкциях без него (сваи поставляются только с оголовьем).

ОБРЕЗКА СВАИ

В рекламе некоторых фирм можно встретить фразу «Точная вертикальная завинчивание свай по уровню», которая по замыслу нерадивых авторов призвана продемонстрировать мастерство бригады, работающей на объекте.Специалисты советуют: увидев подобную формулировку, обратитесь в другую компанию. А если на вашем участке сваи скручены в один уровень — бейте тревогу и прекращайте работы: некоторые элементы конструкции не дошли до сплошного слоя и впоследствии могут выйти из строя. Дело в том, что слой твердого грунта, в котором должны «увязнуть» сваи, не идеально ровный. Следовательно, дошедшие до него лопасти свай также не могут находиться на одинаковой глубине. Следовательно, концы хвостов правильно скрученных свай будут расположены на разной высоте, и их придется обрезать до одного уровня.

Однако аналогичные работы придется проделать и по другой причине — в стержне сваи имеется сквозное отверстие диаметром 35-50 мм. Он не только значительно ослабляет конструкцию, но и при завинчивании часто перекручиваются его края (а стержень закручивается). Кроме того, через отверстие внутри сваи даже через залитый в нее бетон может проникнуть влага, что провоцирует коррозию. Поэтому, если рабочие отказались разрезать стойки на уровне ниже отверстия, также остановите работу и примите соответствующие меры.

ЗАПОЛНЕНИЕ БЕТОНОМ

После распила винтовых свай их стволы заливают бетоном. Эта операция необходима для того, чтобы предотвратить попадание в них воды и воздуха, а значит, предотвратить образование коррозии и продлить срок службы каждой отдельной сваи и фундамента в целом. Для заливки обычно используют пескобетон марки не ниже М300, разбавленный водой до состояния жидкой кашицы — иначе не дойдет до кончика сваи.Бетон внутри ствола можно утрамбовать длинной арматурой.

МОЛЕКУЛЯРНОЕ УСТРОЙСТВО

Ростверк — конструктивный элемент, служащий для равномерного распределения нагрузок, создаваемых каркасом здания, на сваи фундамента. Выбор ее типа обусловлен типом и конструктивными особенностями конструкции. В большинстве случаев используются так называемые подвесные решетки, которые мы условно разделяем на деревянные, металлические и бетонные.

Деревянный вариант применяется для домов из бруса и бруса, в том числе клееного.Для его создания к верху каждой сваи приваривается специальное оголовье с площадкой, а функции ростверка выполняет первый венец конструкции, который крепится к шпилькам с резьбой шпильками с гайками, шурупами по дереву, и др. Слой гидроизоляции (рубероид, бикрост и др.).

При использовании металлической решетки вершины рядов винтовых свай соединяются швеллером или двутавром. Ассортимент балок ростверка определяется в зависимости от рабочих нагрузок.Основная закономерность при выборе: чем шире расстояние между сваями (ступенькой), тем больше должно быть сечение балки. Все элементы соединяются между собой сваркой или болтовым соединением.

Швеллер в таких конструкциях можно укладывать на ребро или ровно. При установке на краю он лучше работает на прогиб. Для усиления этого эффекта каналы часто устанавливают попарно — широкие или узкие полочки друг к другу (в первом случае конструкция напоминает двутавр, во втором — короб).

При плоской укладке швеллер крепится на сварку непосредственно к свае, что позволяет обойтись без коллекторов и снизить стоимость фундамента. Балки двутавровые для обвязки в основном используются при реконструкции фундамента.

Железобетонный ростверк применяют при строительстве легких деревянных домов на участках с неровным рельефом или при возведении тяжелых зданий из кирпича или блоков. В первом случае между конструктивным элементом и грунтом оставляется зазор, во втором зазоре нет, и ростверк превращается в неглубокую заглубленную ленту, передающую нагрузку как на сваи, так и на грунт между ними. .

В любом случае ростверк устроен следующим образом. В ствол сваи перед окончанием заливки бетона вставляются арматурные стержни, которые в дальнейшем прогибаются вбок. Вдоль свай устанавливается опалубка, в которой создается соответствующий силовой каркас, связанный с «заякоренной» арматурой в опоре, после чего заливается бетон.

Свайный винтовой фундамент — важные моменты

Спасите деревья

Для возведения свайно-винтового фундамента в условиях существующего строительства возможно использование компактного оборудования, устанавливаемого на малолитражный автомобиль.При перемещении такого оборудования по площадке или при скручивании с его помощью винтовые сваи практически не повреждаются травой, цветами или деревьями, расположенными рядом с местом проведения работ. Так что дачникам можно не беспокоиться о том, что их любимый сад погибнет при строительстве нового дома на месте старого.

Читайте также: Дачный дом своими руками от фундамента до крыши

УЗЛЫ УКРЕПЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТА

Если в доме планируется установка тяжелой печи (например, кирпичной) или камина (скажем, так называемого мыльного камня, который хорошо сохраняет тепло), об этом следует предупредить проектировщиков заранее.

В конструкции фундамента предусмотрены специальные узлы армирования, к которым относятся дополнительные сваи, соединенные решеткой. Часто последние оказываются мощнее фундаментных свай (как правило, минимальный диаметр их ствола составляет 130 мм). Создать такой узел усиления после начала строительства сложно, а после его завершения — невозможно.

Фундамент свайно-фундаментный — один из самых быстро возводимых.Например, для создания поля из 24 свай (а) 4 часа создается машиной за счет машины, а через 4 часа все они обрезаны и оснащены жатками (6). Ручное заворачивание (вкручивание) занимает вдвое больше времени.

В отличие от ручной установки, машина не требует предварительной выемки грунта. Но следить за вертикальным положением опоры надо внимательнее, чем при ручном завинчивании — оператор установки не может почувствовать отклонение сваи так отчетливо, как рабочие

УСТАНОВКА ВИНТОВОГО ФУНДАМЕНТА ЗИМОЙ

Свайно-винтовой фундамент можно успешно монтировать даже зимой.Сначала с помощью мощного бура вскрывается верхний мерзлый слой почвы. Затем сеялку отсоединяют от стрелы, к ней прикрепляют сваю и быстро, пока земля не успела застыть, ввинчивают в просверленную «ямку». Также возможно ручное бурение зимой — промерзший грунт вскрывают отбойным молотком или мощным перфоратором, а затем вкручивают сваю. Единственное существующее ограничение: заливать сваи из бетонных свай наледью более чем — 15 ° С.

Винтовой фундамент на неровном участке — это самое!

В периоды продолжительных осадков даже тяжелые железобетонные основания могут «смыться» со склона, на котором они расположены. Технология возведения фундаментов на винтовых сваях лучше всего подходит для таких участков, поскольку позволяет использовать в одной конструкции сваи разной длины. Помимо ростверка, для прочности их дополнительно соединяют распорками из уголка или квадратной трубы.К раскосам и сваям можно сразу приварить юбку, к которой будет крепиться основание.

Прочность свайного винтового фундамента

Проблема возведения любых построек на воде издревле решалась с помощью свайного фундамента. Причал или пирс обычно строят зимой, когда сваебойная техника способна стоять на льду. С помощью винтовых свай работы ведутся практически круглый год, ведь оборудование для завинчивания свай может располагаться на временном перекрытии (например, из толстых стальных листов), уложенном на вновь созданную часть свайной конструкции. , проверяя его на прочность.

Хозяйственные постройки и террасы

Фундамент пристройки или террасы, как, впрочем, и любой свайный фундамент, монтируется очень легко. Однако следует учесть, что приблизить ее к основанию существующей постройки не получится — минимальное расстояние от края старого фундамента до центра ближайшей новой сваи будет примерно равно радиусу лезвия навинчиваемой сваи. Поскольку подошвы обоих фундаментов будут находиться на разных отметках, стены существующего здания и концы пристроек необходимо будет соединить так, чтобы они могли перемещаться относительно друг друга.

На каком уровне нужно разрезать сваи?

Сначала найдите самую глубокую сваю в земле и сделайте на ней отметку чуть ниже отверстия в стойке. Затем с помощью теодолитового, водяного или лазерного уровня метки на одинаковой высоте размещаются на всех остальных стопках.

Сваи нарезаются в соответствии с отметками болгаркой или автогеном. В основном используют болгарку, а автоген нужен только в тех случаях, когда хвостик сваи помещается в бетонный ростверк или стенка ствола сваи толще 6 мм.

РЕКОНСТРУКЦИЯ ФУНДАМЕНТА

При реконструкции в первую очередь проводится техническое обследование фундамента и всего здания, а также пробное бурение, по результатам которого разрабатывается технический проект. Далее выбранные сваи погружаются в грунт до проектной отметки с двух противоположных сторон существующего фундамента. После этого в деревянном доме демонтируйте подвал и вкрутите в землю необходимое количество свай внутри постройки.Затем здание поднимается с помощью домкратов, подносим под него балки (чаще всего двутавры) и прикрепляем к сваям. На металл укладывают слой гидроизоляции и только потом устанавливают дом на место.

ЛЕГКИЕ КОНСТРУКЦИИ

Винтовые сваи сейчас широко используются при строительстве легких конструкций, таких как навесы для автомобилей, крытые террасы, беседки и т. Д. Их металлические стойки, обычно уже снабженные фланцами с отверстиями, крепятся к круглым головкам свай с помощью болтов. Если в конструкции есть деревянные стойки, то они закрепляются в специальных «стаканах», прикрепленных к головам.При возведении легкой металлической конструкции на месте можно выбрать другой путь — сделать сваи более аутентичными и использовать их стойки в качестве стоек.

Отделка основания свайного винтового фундамента

Самый простой вариант устройства и отделки шапки выглядит следующим образом. Сначала сооружается каркас из стальных профилей, которые прикрепляются к сваям сваркой или шурупами, а затем к нему крепятся плиты ЦСП или стекломагнетитовые листы. Плинтус можно выкрасить в любой цвет, оштукатурить, а затем покрасить, украсить декоративным камнем или сайдингом цоколя.

Более мощный и, следовательно, надежный вариант цоколя может быть выполнен следующим образом: либо сваркой, либо саморезами прикрепить к сваям на уровне земли уложенный плоский канал со стенкой высотой не менее 125 мм, либо отливкой. из бетона класса В7,5 по сваям снаружи (подготовка песка) лента такой же ширины, что и канал, а затем поверх них уложить цоколь необходимой высоты из красного полнотелого кирпича.

Затем выполняют обшивку из монолитного бетона того же класса, а щель между стеной дома и кирпичным цоколем закрывают отливом.Способ отделки конструкции зависит от предпочтений и финансовых возможностей хозяев. Он оштукатурен и окрашен либо покрыт декоративной фактурной штукатуркой, а также цоколь из досок ДСП, облицовка сайдингом, пластиковые панели с рисунком под камень и т. Д. Специалисты не рекомендуют использовать тяжелый натуральный камень — конструкция может начать трескаться. от стены под собственным весом.

Трубопровод изготавливается из двутавра (а), швеллера (6), дерева (в) или железобетона (ж).В любом случае ростверк позволяет более равномерно распределять нагрузку, создаваемую конструкцией, между сваями.

При устройстве деревянного ростверка (а) крепление можно предварительно приварить к головкам свай (6). Даже если решетка сделана из мощного швеллера, сваям часто придают дополнительную устойчивость с помощью распорки

Автор: Популярный строительный журналист В.Ковалев. При подготовке статьи использованы материалы российских компаний Глав-Фундамент, Эко-Фундамент и SVF Group.

Фото: В.Ковалев. «Эко-Фонд». И. Смирягин

Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками — домохозяину!»

Подписывайтесь на обновления в наших группах и делитесь.

Давай дружить!

Группа свай и заглушка в СФ — Геотехнический фотоальбом

Группа свай состоит из 40 свай в сетке 5 × 8. Каждая свая представляет собой сваю из стальных труб диаметром 2 фута и длиной около 60 футов. Сваи были забиты до конечной отметки с помощью «ведомого». Это позволяет забивать головку сваи ниже первоначальной поверхности земли. Как только сваи были забиты, грунт выкапывался, чтобы обнажить головки свай и построить крышу свай.

Заглушка сваи соединяет сваи вместе и распределяет нагрузки надстройки на сваи. Верхние части трубных свай были очищены, вставлены арматурные каркасы и сваи залиты бетоном. Арматура, выступающая из свай, обеспечивает соединение между сваями и крышками свай. Вокруг шапки сваи возведены опалубки при подготовке к укладке бетона.

Крупным планом вид размещения арматурного стержня в нижней части заглушки сваи.Цилиндрический каркас из арматуры, лежащий на поверхности земли (вверху фото), предназначен для колонны надстройки.

Завершенная колонна с эстакадой на заднем плане. Обратите внимание на то, что формы были удалены вокруг готовой шапочки. Оставшиеся щели заполним утрамбованным грунтом.

Строится эстакада под готовую колонну.Шапка ворса больше не видна.

Типы фундаментов и их применение в строительстве

🕑 Время чтения: 1 минута

Фундаменты делятся на мелкие и глубокие. Обсуждаются типы фундаментов под мелкие и глубокие фундаменты для строительства зданий и их использование.

Желательно знать пригодность каждого типа фундамента перед их выбором в каком-либо строительном проекте.

Ниже приведены различные типы фундаментов, используемых в строительстве:

1. Фундамент мелкого заложения
   • Отдельная опора или изолированная опора
   • Комбинированная опора
   • Ленточный фундамент
   • Плот или мат фундамент
2. Глубокий фундамент
   • Свайный фундамент
   • Валки или кессоны просверленные

Индивидуальное или изолированное основание — это наиболее распространенный тип фундамента для строительства зданий. Этот фундамент строится для одной колонны и также называется подушечным фундаментом.

Форма индивидуального фундамента — квадратная или прямоугольная, и используется, когда нагрузки от конструкции воспринимаются колоннами. Размер рассчитывается исходя из нагрузки на колонну и допустимой несущей способности грунта.

Прямоугольная изолированная опора выбирается, когда фундамент испытывает моменты из-за эксцентриситета нагрузок или из-за горизонтальных сил.

Например, рассмотрим колонну с вертикальной нагрузкой 200 кН и безопасной несущей способностью 100 кН / м ² , тогда требуемая площадь основания будет 200/100 = 2 м ² . Так, для квадратного фундамента длина и ширина фундамента будут 1,414 м х 1,414 м.

Комбинированная опора создается, когда две или более колонны расположены достаточно близко, а их изолированные опоры перекрывают друг друга. Это комбинация изолированных опор, но их конструкция отличается.

Форма основания представляет собой прямоугольник и используется, когда нагрузки от конструкции воспринимаются колоннами.

Просторные опоры — это опоры, основание которых шире, чем у типичного фундамента несущей стены. Более широкое основание этого типа фундамента распределяет вес строительной конструкции на большую площадь и обеспечивает лучшую устойчивость.

Распространенные опоры и опоры стен используются для отдельных колонн, стен и опор мостов, где несущий слой почвы находится в пределах 3 м (10 футов) от поверхности земли.Несущая способность грунта должна быть достаточной, чтобы выдержать вес конструкции над базовой площадью конструкции.

Их не следует использовать на почвах, где есть вероятность попадания грунтовых вод над несущим слоем почвы, что может привести к размыву или разжижению.

Плотные или матовые фундаменты — это типы фундаментов, которые распространяются по всей площади здания, чтобы выдерживать большие структурные нагрузки от колонн и стен.

Матовый фундамент используется для фундаментов колонн и стен, где нагрузки от конструкции на колонны и стены очень высоки. Это используется для предотвращения неравномерного оседания отдельных опор, поэтому они спроектированы как единый коврик (или комбинированная опора) всех несущих элементов конструкции.

Подходит для обширных грунтов с меньшей несущей способностью из-за пригодности раздвижных опор и стеновых опор. Плотный фундамент экономичен, когда половина площади конструкции покрывается индивидуальными опорами и предусмотрены стенные опоры.

Эти фундаменты нельзя использовать там, где уровень грунтовых вод находится выше несущей поверхности почвы. Использование фундамента в таких условиях может привести к размыву и разжижению.

Свайный фундамент — это тип глубокого фундамента, который используется для передачи тяжелых нагрузок от конструкции на пласты твердой породы, находящиеся намного глубже уровня земли.

Свайные фундаменты используются для передачи тяжелых нагрузок от конструкций через колонны на твердые слои почвы, которые находятся намного ниже уровня земли, где нельзя использовать неглубокие фундаменты, такие как раздвижные опоры и матовые опоры.Это также используется для предотвращения подъема конструкции из-за боковых нагрузок, таких как землетрясение и сила ветра.

Подробнее о Deep Foundations

Свайные фундаменты обычно используются для почв, где почвенные условия у поверхности земли не подходят для больших нагрузок. Глубина пластов твердых пород может составлять от 5 до 50 м (от 15 до 150 футов) от поверхности земли.

Свайный фундамент выдерживает нагрузки от конструкции за счет поверхностного трения и концевой опоры.Использование свайных фундаментов также предотвращает неравномерную осадку фундаментов.

Подробнее о свайном фундаменте

Просверленные стволы, также называемые кессонами, представляют собой тип глубокого фундамента и действуют аналогично свайным фундаментам, рассмотренным выше, но представляют собой монолитные фундаменты с высокой пропускной способностью. Он противостоит нагрузкам от конструкции за счет сопротивления вала, сопротивления пальцев ног и / или комбинации обоих этих факторов.Строительство просверленных валов или кессонов производится с помощью шнека.

Просверленные валы могут передавать нагрузки на колонны, превышающие свайные основания. Он используется там, где глубина твердых пластов ниже уровня земли находится в пределах от 10 до 100 м (от 25 до 300 футов).

Просверленные валы или кессонный фундамент не подходят при наличии глубоких залежей мягких глин и рыхлых водовмещающих зернистых грунтов. Он также не подходит для почв, где обрушительные образования трудно стабилизировать, грунты, состоящие из валунов, существуют артезианские водоносные горизонты.

Резюме:

Фундаменты зданий в целом подразделяются на мелкие и глубокие фундаменты.

Типы фундаментов мелкого заложения: индивидуальные или изолированные, комбинированные, ленточные, плотные или матовые.

Типы фундаментов глубокого заложения — свайный фундамент и бурильные стволы или кессоны.

Просверленные валы действуют аналогично свайным фундаментам, но представляют собой монолитные фундаменты с высокой пропускной способностью. Он может переносить нагрузки на колонны, превышающие свайный фундамент. Он используется там, где глубина твердых пластов ниже уровня земли находится в пределах от 10 до 100 м (от 25 до 300 футов).

Комбинированная опора создается, когда две или более колонны расположены достаточно близко и их изолированные опоры перекрывают друг друга.Это комбинация изолированных опор, но их конструкция отличается.

Плотный или матовый фундамент используется для фундаментов колонн и стен, где нагрузки от конструкции на колонны и стены очень высоки. Плоты используются для предотвращения дифференциальной осадки отдельных опор, поэтому они спроектированы как комбинированные опоры всех несущих элементов конструкции.

Подробнее: Исследование грунта и типы оснований на основе свойств грунта

Структурные аспекты проектирования свайного фундамента: практический пример

Предполагается, что при проектировании свайного фундамента инженер-геотехник передаст отчет по исследованию грунта инженеру-строителю, который приступит к выполнению продольного армирования, необходимого для свай, а также к проектированию заглушки сваи.Конструктивное проектирование свайного цоколя является важным аспектом проектирования свайного фундамента, и в этой статье был представлен метод его выполнения.

Отчет о грунтовых исследованиях, переданный инженеру-строителю для проектирования свайного фундамента, должен содержать длину заделки свай, рекомендуемые размеры сваи, безопасную рабочую нагрузку каждого размера сваи и другую информацию, которая может потребоваться. чтобы инженер-строитель правильно выполнил свой проект.Также следует указать все агрессивные материалы в почве, чтобы обеспечить надлежащую защиту материала (ов) сваи для обеспечения долговечности.

Первый шаг в конструктивном проектировании заглушки сваи обычно включает определение количества свай, необходимого для выдерживания нагрузки на каждую колонну. Обычно это делается с использованием эксплуатационных нагрузок на колонну и их соотнесения с безопасной рабочей нагрузкой свай из отчета по исследованию грунта. В этой статье мы собираемся показать, как структурное проектирование железобетонных свайных фундаментов и свайных крышек может быть выполнено на основе практического проектирования и опыта строительной площадки.

Пример проекта
Каркас 5-этажного здания показан на Рисунке 1, и предполагается, что он будет опираться на сваи с длиной заделки 20 м. Допустимые рабочие нагрузки буронабивной сваи (CFA) приведены в таблице 1. f _y = 460 МПа, f _cu = 30 МПа

Таблица 1: Допустимая рабочая нагрузка сваи

Расчет колонны A1
Рабочая осевая нагрузка на колонну = 647 кН
Предельная осевая нагрузка на колонну = 885 кН
Размер колонны = 450 x 230 мм

Пример 2 Количество свай
Рабочая нагрузка на сваю = 647 / 2 = 323,5 кН
Примем сваи диаметром 600 мм для однородности и уменьшения количества точек бурения сваи

Безопасная рабочая нагрузка свай диаметром 600 мм = 493.48 кН> 323,5 кН Хорошо

Расстояние между центрами свай = 3φ = 3 x 600 = 1800 мм
Выступ края сваи от сваи = 150 мм

Общая длина сваи = 1800 + 600 + 2 (150 ) = 2700 мм
Ширина заглушки = 600 + 150 + 150 = 900 мм
Толщина заглушки = 2φ + 100 = 2 (600) + 100 = 1300 мм

Расположение заглушки показано, как показано на рисунке 3.

Давайте оперативно выполним конструктивное проектирование заглушки сваи Тип 1 согласно BS 8110-1: 1997.Вы также можете ознакомиться с конструкцией заглушки свай в соответствии с Еврокодом 2.

Из Таблицы 3.61 из Reynolds et al. (2008) , сила натяжения, которой необходимо противодействовать в пределах сваи, определяется выражением;

F _t = N / (12 ld ) [3 l ² — a ² ]

Где;
N = Осевая нагрузка на колонну в предельном состоянии
l = Расстояние между центрами свай
d = Эффективная глубина заглушки сваи
a = размер стороны колонны параллельно оси длина заглушки

Собственный вес заглушки (ULS) = 1.4 x Площадь x глубина x 24 кН / м ³ = 1,4 x 2,7 м x 0,9 м x 1,3 м x 24 кН / м ³ = 106,14 кН

N = 885 кН + 106,14 = 991,142 кН
l = 1,8 м
d = 1300-100 = 1200 мм = 1,2 м
a = 0,45 м

F _t = [991,142 / (12 x 1,8 x 1,2)] x [3 x 1,8 ² — 0,45 ² ] = 364 кН
A _st = F _t / 0,95f _y = (364 x 1000) / (0,95 x 460) = 833 мм ²
As _мин. = 0.13bh / 100 = 1690 мм ²
Обеспечьте 6T20 при 175 перекрестках (как _prov = 1974 мм ² )

Проверка на сдвиг
Критическое положение сдвига на вертикальном сечении по всей ширине сваи-шапки происходит на расстоянии от торца колонны, определяемом по формуле:
a _v = 0,5 ( l — c ) — 0,3φ = 0,5 (1800 — 450) — (0,3 x 600) = 495 мм

Сила сдвига, передаваемая сваями V = 991,142 / 2 = 495,571 кН

Напряжение сдвига ν = V / bd = (495.571 x 1000) / (900 x 1200) = 0,458 МПа
Сопротивление бетона, напряжение сдвига v _c = 0,632 (100A _с / bd) ^1/3 (400 / d) ^1/4

v _c = 0,632 x [(100 x 1974) / (900 x 1200)] ^1/3 x (400/1200) ^1/4 = 0,632 x 0,557 x 0,759 = 0,275 МПа
Для класса 30 бетон, v _c = 0,275 x (30/25) ^1/3 = 0,292 МПа
v _c (2d / a _v ) = 0,292 x [(2 x 1200) / 495] = 1,415 МПа > 0.458 МПа Ничего страшного

Напряжение сдвига по периметру колонны
ν = V / ud = (885 x 1000) / [(2 x 225 + 2 x 450) x 1200] = 0,546 МПа
Это меньше 0,8 √fcu = 4,38 МПа . Следовательно, это нормально.

Должны быть предусмотрены противовзрывные стержни с шагом T12 @ 200
Основные стержни должны быть возвращены по крайней мере на 900 мм в стороны, чтобы удовлетворить требованиям к длине анкеровки. Можно консервативно принять длину анкеровки 50 x диаметр арматуры = 50 x 20 = 1000 мм

Расчет сваи типа 2
Рабочая осевая нагрузка на колонну = 1077 кН
Предельная осевая нагрузка на колонну = 1476 кН
Размер колонны = 450 x 225 мм
Требуемое количество свай диаметром 600 мм = 1077/493.48 = 2,184

Использование 3 свай φ600
Рабочая нагрузка на сваю = 1077/3 = 359 кН

Безопасная рабочая нагрузка свай φ600 мм = 493,48 кН> 359 кН Это нормально таким образом, чтобы нагрузка колонны равномерно распределялась на сваи. Такое расположение можно найти в таблице 3.16 из Reynolds et al (2008) и показано на рисунке 4.

h _p = φ = диаметр сваи = 600 мм
Расстояние между сваями = 3φ = 3 x 600 = 1800 мм
Вылет края сваи от сваи = 150 мм
(α + 1) φ + 300 = ( 3 + 1) 600 + 300 = 2700 мм
φ + 250 = 600 + 250 = 850 мм
φ + 300 = 600 + 300 = 900 мм
(6α / 7 + 1) φ + 300 = 2442.857 мм (скажем = 2445 мм)
(2α / 7 + 0,5) φ + 150 = 964,285 мм (скажем = 965 мм)
Толщина заглушки = 2φ + 100 = 2 (600) + 100 = 1300 мм

Расположение заглушки показано на рисунке 5.

Собственный вес заглушки (ULS) = 1,4 x Площадь x глубина x 24 кН / м ³ = 1,4 x 5,166 м ² x 1,3 м x 24 кН / м ³ = 225,61 кН

Полная нагрузка на свайный колпак при ULS = 1476 кН + 225,61 кН = 1701,61 кН
l = 1.8 м
a = 0,225 м
b = 0,45 м

Сила растяжения, которой должна оказывать сопротивление арматура в направлении, параллельном X-X;
F _{t, x} = N / (36 ld ) [4 l ² + b ² — 3a ² ]
F _{t, x} = [1701,61 / (36 x 1,8 x 1,2)] x [4 x 1,8 ² + 0,45 ² — 3 x 0,225 ² ] = 284 кН

Сила растяжения, которой должна оказывать сопротивление арматура в направлении, параллельном Y-Y;
F _{t, y} = N / (18 ld ) [2 l ² — b ² ]
F _{t, y} = [1701.61 / (18 x 1,8 x 1,2)] x [2 x 1,8 ² — 0,45 ² ] = 275 кН

Давайте использовать максимальное значение для расчета, ожидая, что мы обеспечим одинаковое армирование в обоих направлениях
A _st = F _t / 0,95f _y = (284 x 1000) / (0,95 x 460) = 649 мм ²
As _min = 0,13bh / 100 = 1690 мм ²
Обеспечьте T20 при 175 c / c в обоих направлениях (As _prov = 1974 мм ² )

Сопротивление сдвигу
Сила сдвига, передаваемая сваями V = 1701.61/3 = 567,2 кН ​​
Напряжение сдвига ν = V / bd = (567,2 x 1000) / (1000 x 1200) = 0,472 МПа
v _c (2d / a _v ) = 0,292 x [( 2 x 1200) / 495] = 1,415 МПа> 0,472 МПа Это нормально
Сдвиг, очевидно, не будет проблемой.

Расчет свайной заглушки типа 3
Эксплуатационная осевая нагрузка на колонну = 1825 кН
Предельная осевая нагрузка на колонну = 2545 кН
Размер колонны = 400 x 400 мм
Требуемое количество свай диаметром 600 мм = 1825 / 493,48 = 3 .69

Используйте 4 Количество свай φ600
Рабочая нагрузка на сваю = 1825/4 = 456,25 кН

Безопасная рабочая нагрузка свай φ600 мм = 493,48 кН> 456,25 кН Это нормально

Примем квадратный колпак сваи, расположенный таким образом, чтобы нагрузка колонны равномерно распределялась на сваи. Такое расположение можно найти в таблице 3.16 из Reynolds et al (2008) и показано на рисунке 6.

Собственный вес заглушки (ULS) = 1.4 x Площадь x глубина x 24 кН / м ³ = 1,4 x 7,29 м ² x 1,3 м x 24 кН / м ³ = 318,43 кН
Общая нагрузка на заглушку при ULS = 2545 кН + 318,43 кН = 2863,43 кН

Сила растяжения, которой должна оказывать сопротивление арматура в обоих направлениях;
F _t = N / (24 ld ) [3 l ² — a ² ]
F _t = [2863,43 / (24 x 1,8 x 1,2)] x [3 x 1,8 ² — 0,40 ² ] = 528 кН

A _st = F _t /0.95f _y = (528 x 1000) / (0,95 x 460) = 1208 мм ²
As _min = 0,13bh / 100 = 1690 мм ²
Обеспечьте T20 при 175 c / c в обоих направлениях ( As _prov = 1974 мм ² )

Сопротивление сдвигу
Сила сдвига, передаваемая сваями V = 2863,43 / 4 = 715,9 кН
Напряжение сдвига ν = V / bd = (715,9 x 1000) / (1000 x 1200) = 0,595 МПа
v _c (2d / a _v ) = 0,292 x [(2 x 1200) / 495] = 1.415 МПа> 0,472 МПа Ничего страшного

Предполагается, что инженер-строитель предоставит следующие чертежи;

(1) Разметка чертежа, показывающего точки укладки свай и расположение с известной опорной точкой
(2) Общая схема / расположение колонн / свайных крышек
(3) План свайных крышек / фундаментной балки / плиты первого этажа
(3) Колонны, Чертежи армирования свай и перекрытий (детализация)
(5) Детализация арматуры перекрытий и перекрытий первого этажа
(6) Эскизы технологических процессов строительства

Соображения по конструкции
(1) Балки грунта обычно используются для соединения крышек свай и обеспечения необходимой опоры для плиты первого этажа.Существуют сценарии строительства, при которых плита первого этажа кладется непосредственно на свайные заглушки, но обратите внимание, что эта концепция сильно отличается от свайного фундамента на плоту. Балки грунта обычно встраиваются в заглушки свай или могут располагаться непосредственно на заглушках свай в зависимости от уровня площадки. Типичный чертеж конструкции, показывающий это взаимодействие, приведен на Рисунке 7.

(2) Подрядчик должен поддерживать минимальное бетонное покрытие 75 мм.

(3) Может потребоваться отливка заглушки сваи в два этапа для получения конфигурации, показанной на Рисунке 7.Первая отливка попадет на нижний уровень фундаментных балок (см. Рисунок 8), затем укладываются усиления грунтовых балок (см. Рисунок 9), перед окончательной заливкой заглушки сваи и грунтовых балок до необходимого уровня (см. Рисунок 10). Прочтите о склеивании старого и нового бетона.

При переходе на сцену, показанную на Рисунке 10, заливы заполняются острым песком, а плита первого этажа заливается соответствующим образом.

Если вам нужна помощь в проектировании, консультировании, производстве строительных чертежей, надзоре и управлении проектами, свяжитесь с нами сегодня в Structville Integrated Services Limited. Мы превосходны в том, что делаем, и гордимся профессионализмом и порядочностью. Отправьте электронное письмо на адрес [email protected] , скопируйте [email protected] или отправьте сообщение в WhatsApp на номер +2347053638996.

Ссылки
[1] Reynolds C.E., Стидман Дж. К., Трелфолл А. Дж. (2008): Справочник конструктора по железобетону Рейнольдса, , 11-е издание. Тейлор и Фрэнсис, Нью-Йорк,