Защитный слой бетона
Глава из книги «Мелкозаглубленный ленточный фундамент»
Толщина защитного слоя бетона мелкозаглубленного ленточного фундамента
Защитный слой бетона, то есть расстояние от поверхности арматуры до соответствующей грани фундаментной ленты, предназначен для обеспечения совместной работы арматуры с бетоном, для закрепления (анкеровки) арматуры в бетоне и возможности устройства соединения арматуры. Также защитный слой бетона предохраняет арматуру от воздействия факторов окружающей среды конструкций, в том числе и от огня. Толщина защитного слоя бетона зависит от типа конструкции и роли арматуры в ней (продольная – поперечная, рабочая – конструктивная), ее диаметра и условий окружающей среды.
|
Таблица. Толщина защитного слоя бетона |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Для продольной рабочей арматуры мелкозаглубленного ленточного фундамента толщина защитного слоя должна быть, как правило, не менее диаметра стержня и не менее: 30 мм — для фундаментных балок и сборных фундаментов; 35 мм — для монолитных мелкозаглубленных ленточных фундаментов при наличии бетонной подготовки; 70 мм — для монолитных фундаментов при отсутствии бетонной подготовки. При использовании бетонной подготовки (или на скальном грунте) – толщина бетонного защитного слоя снижается в отечественных нормах до 40 мм, а в американских до 25мм. Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня арматуры. В защитном слое толщиной свыше 50 мм следует устанавливать конструктивную арматуру в виде сеток. По требованиям ACI 318-05 защитный слой бетона на уличную строну для арматуры до 20 мм составляет 25 — 40 мм. Для диаметра арматуры толще 20 мм — 50 мм. Защитный слой для арматуры диаметром до 40 мм на стороне не подверженной действию природных факторов составляет 20 мм. По отечественным нормам защитный слой бетона с обеих сторон составляет 40 мм. Требуемую проектом величину защитного слоя нижней арматуры и проектное положение арматуры в процессе бетонирования можно установить с помощью одноразовых пластиковых фиксаторов, подкладок из бетона и путем конструирования арматурного каркаса таким образом, чтобы некоторые стержни упирались в опалубку, фиксируя положение каркаса. Толщина защитного слоя для поперечной арматуры Таблица. Максимально допустимые отклонения бетонного защитного слоя |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Отклонения от толщины защитного слоя по проекту не должны превышать 4-8 мм в сторону увеличения защитного слоя и 3-5 мм в сторону его уменьшения в зависимости от диаметра арматуры и сечения бетонной конструкции [пункт 2.104 СНиП 3.03.01-87]. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.5. СП 50-101-2004
1 СП 52-101-2003
1 СП 52-101-2003
7.1 ACI 318-08
6 ВСН 37-96*
5.2.1 ACI 318-08Монолитный ростверк. Основные положения проектирования
Уроки по LIRA SAPR. Жмите>>>
Монолитный ростверк.
Основные положения проектированияСпособы соединения ростверка со сваями
Защита ростверка от коррозии
Защита ростверка от морозного пучения
Металлический ростверк
План работ по проектированию ростверка:
Получить схемы свай и нагрузок на ростверк;
Вычерчивание контура ростверка;
Простановка размеров;
Расчет ростверка, определение площади арматуры;
Маркировка сечений;
Вычерчивание сечений по ростверку;
Оформление узлов сопряжения каркасов ростверка;
Подсчёт объёмов материалов. Заполнение спецификации;
Оформление текстовой части.
Возможные спорные вопросы и затруднения, которые могут возникнуть при проектировании ростверка:
Как рассчитать армирование в ленточном монолитном ростверке?
Ответ: Руководство по проектированию свайных фундаментов.
Приложение 9 Расчёт железобетонных ленточных ростверков свайных фундаментов под кирпичные и крупноблочные стены
- Ростверки под стенами кирпичных и крупноблочных зданий, опирающиеся на железобетонные сваи, расположенные в один или в два ряда, должны рассчитываться на эксплуатационные нагрузки и на нагрузки, возникающие в период строительства.
- Расчет ростверка на эксплуатационные нагрузки следует вести из условия распределения нагрузки в виде треугольников с наибольшей ординатой р, тс/м, над осью сваи, которая определяется по формуле
p=qo*L / а
где L – расстояние между осями свай по линии ряда или рядов, м;
qo – равномерно распределенная нагрузка от здания на уровне низа ростверка (вес стен, перекрытий, ростверка и полезная нагрузка), тс/м;
а – длина полуоснования эпюры нагрузки, м, определяемая по формуле
a=3.14*√(Ер*Iр/Eк*bк)
где Ер – модуль упругости бетона ростверка, кгс/см2;
Iр – момент инерции сечения ростверка, см4;
Ек – модуль упругости кладки стены над ростверком, кгс/см2;
bк – ширина стены, опирающейся на ростверк (ширина цоколя), м.
- Наибольшую ординату эпюры нагрузки над гранью сваи р0, тс/м, можно определить по формуле
p=qo*Lp / а
Lp – расчетный пролет, м, принимаемый равным 1,05 Lсв, (где Lсв – расстояние между сваями в свету, м.)
Для различных схем нагрузок расчетные изгибающие моменты Моп и Мпр определяются по формулам, приведенным в табл. 1
Класс бетона, как правило, для фундаментов не должен превышать В15. Арматура для фундаментов, как правило, принимается минимум диаметром 12мм, даже если по расчёту получилось меньше.
Как армировать монолитный ленточный ростверк?
При проектировании обратить внимание на защитный слой бетона, таблица 10.1 СП 63.13330.2012, защитный слой не должен быть меньше той величины, но и не должен сильно её превышать, для экономии бетона.
В зависимости от вида подготовки назначается толщина защитного слоя бетона нижней арматуры, соответственно 70 мм и 35 мм (п. 5.5 СНиП 2.03.01-84*).
Предусмотреть в углах и пересечениях лент дополнительное армирование для обеспечения жёсткой связи в соответствии с требованием п.8.9 СП 50-101-2004 (Сборно-монолитные и монолитные фундаменты всех стен должны быть жестко связаны между собой и объединены в систему перекрестных лент). Жёсткое соединение может быть выполнено по аналогии сопряжения между собой балок и колонн, схемы армирования углов смотреть в СП 63.13330.2012 п. 10.4.1. Применение предложенных решений в монолитном ростверке показано на рисунке.
Какую подготовку предусмотреть под монолитный ростверк? Сколько слоёв, из какого материала и какой толщины?
Подготовку под фундамент выполняют из уплотненного щебня или тощего бетона” – п. 13.2.22 СП 50-101-2004 “Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений”.
В каких случаях применять щебеночную или бетонную подготовку в нормативных документах не оговаривается.
Толщина щебеночной подготовки как правило принимается 150-200 мм, бетонной подготовки B15 100 мм. Какой из вариантов принять – зависит от конкретной задачи. Если речь идет о фундаментной плите или ростверке, армированных пространствнными каркасами, “тяжелыми” сетками, то по технологическим, конструктивным соображениям предпочтительнее предусматривать бетонную подготовку: на ней не деформируются каркасы и сетки фундаментной плиты, можно выполнить разметку осей , првязку к ним выпусков арматуры, не происходит утечка цементного молока с рабочей арматуры нижней плоскости плиты и т.д.
При щебеночной подгтовке необходимо предусматривать проливку ее битумом до полного насыщения или образования пленки, сложнее выставлять на фиксаторах каркасы и сетки, уменьшается рабочая высота КП и сеток и т.д.
При бетонировании в зимних условиях так-же предпочтительнее иметь бетонную подготовку – ее можно прогреть шнурами, тепляком,можно использовать бетон с противоморозными добавками, но гораздо больше проблем прогревать и проливать битумом промерзший щебень.
По сложившейся у нас практике в основном применяют бетонную подготовку – качество арматурных и бетонных работ в этом случае заметно повыше.
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)
3.24. Под монолитными фундаментами независимо от грунтовых условий (кроме скальных грунтов) рекомендуется всегда предусматривать бетонную подготовку толщиной 100 мм из бетона марки М50, а под сборными – из среднезернистого песка слоем 100 мм.
При необходимости устройства фундаментов на скальных грунтах следует предусматривать выравнивающий слой по грунту из бетона марки М50.
Другие уроки по теме
Перекрытия в автокадеУроки по LIRA SAPR.
Жмите>>> Многопустотные плиты перекрытия длиной 4.8–6.3 м (марки ПК) с шагом 0.3 м, шириной 1, 1,2 и 1,5 м и высотой 220 мм изготавливаются из тяжёлого бетона. Класс бетона по прочности определяется заводом–изготовителем. Армирование плиты в нижней (растянутой) зоне выполняется из высокопрочной проволоки периодического профиля диаметром 5 мм с выраженными анкерными головками, по граням контура […]
Уроки по LIRA SAPR. Жмите>>> Узнай ещё: Авторский надзор опыт работы Может ли авторский надзор осуществлять другая организация (не выполнявшая проект)? В соответствии с СП 11-110-99 3.
5 Проектировщик – физическое или юридическое лицо, разработавшее, как правило, рабочую документацию на строительство объекта и осуществляющее авторский надзор. Работы по авторскому надзору могут выполняться сторонней организация, т. е. следить […]
Армирование столбчатого фундамента | ИНФОПГС
Пособие попроектированию бетонных и железобетонных конструкций (к СП 52-101-2003)
2.4. Для железобетонных конструкций рекомендуется принимать класс бетона на сжатие не ниже В15; при этом для сильно нагруженных сжатых стержневых элементов рекомендуется принимать класс бетона не ниже В25.
Продольное армирование
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.
3.31. Подколонники, если необходимо по расчету, должны армироваться продольной и поперечной арматурой по принципу армирования колонн.
Площадь сечения продольной арматуры с каждой стороны железобетонного подколонника должна быть не менее 0,05 % площади поперечного сечения подколонника.
Диаметр продольных стержней монолитных подколонников должен быть не менее 12 мм.
Шаг поперечного армирования
СП 52.103-2007
8.3.12 Во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в изгибаемых элементах при наличии необходимой по расчету сжатой продольной арматуры с целью предотвращения выпучивания продольной арматуры следует устанавливать поперечную арматуру с шагом не более 15d и не более 500 мм (d — диаметр сжатой продольной арматуры).
Если площадь сечения сжатой продольной арматуры, устанавливаемой у одной из граней элемента, более 1,5 %, поперечную арматуру следует устанавливать с шагом не более 10d и не более 300 мм.
Армирование подошвы
Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленых предприятий.
МОСКВА 1978г
5.14 Армирование подошвы отдельных фундаментов рекомендуется осуществлять сварными сетками. Расстояние между осями стержней сеток должно приниматься равным 200 мм.
Диаметр рабочих стержней, укладываемых вдоль стороны фундамента размером 3м и менее, должен быть не менее 10 мм; диаметр рабочих стержней укладываемых вдоль стороны размером более 3 м — не менее 12 мм.
Арматурные сетки должны быть сварены во всех точках пересечения стержней. Допускается часть пересечений связывать проволокой при условии обязательной сварки всех точек пересечения в двух крайних рядах по периметру сеток.
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.
3.27. Диаметр рабочих стержней арматуры (сварной или вязаной) подошвы, укладываемых вдоль стороны 3 м и менее, должен быть не менее 10 мм, а стержней, укладываемых вдоль стороны более 3 м, — не менее 12 мм.
3.
29. Допускается, при необходимости, армировать подошвы фундаментов отдельными стержнями. В этом случае стержни раскладываются во взаимно-перпендикулярных направлениях, параллельных сторонам подошвы. Шаг стержней рекомендуется принимать 200 мм, длина стержней каждого направления должна быть одинаковой. В случае применения арматуры периодического профиля два крайних ряда пересечений стержней по периметру сетки должны быть соединены сваркой. Допускается применение дуговой сварки. Внутренние пересечения должны быть перевязаны через узел в шахматном порядке. Если для армирования подошв применяется гладкая арматура, стержни должны заканчиваться крюками, а сварка пересечений по периметру в этом случае не требуется.
Подготовка
СП 50.101-2004
13.2.22. При возведении монолитных фундаментов, как правило, устраивают подготовку из уплотненного слоя щебня или тощего бетона, обеспечивающую надежную установку арматуры и не допускающую утечки раствора из бетонной смеси бетонируемого фундамента.
Если основание сложено глинистыми грунтами с показателем текучести более 0,5 или водонасыщенными песками, уплотнение следует выполнять легкими катками или трамбовками.
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.
3.24. Под монолитными фундаментами независимо от грунтовых условий (кроме скальных грунтов) рекомендуется всегда предусматривать бетонную подготовку толщиной 100 мм из бетона марки М50, а под сборными — из среднезернистого песка слоем 100 мм.
При необходимости устройства фундаментов на скальных грунтах следует предусматривать выравнивающий слой по грунту из бетона марки М50.
3.26. Толщина защитного слоя бетона аб для рабочей арматуры подошвы монолитных фундаментов должна удовлетворять требованиям п. 3.3 настоящего Руководства и приниматься не менее 35 мм (с учетом, что выполняется бетонная подготовка), а при отсутствии бетонной подготовки — 70 мм. Толщина защитного слоя в сборных фундаментах и подколонниках монолитных фундаментов должна быть не менее 30 мм.
При необходимости армирования подошвы фундамента, устраиваемого на скальном грунте, следует предусматривать защитный слой бетона толщиной 35 мм.
Защитный слой бетона
СП 52-101-2004
8.3.2 Толщину защитного слоя бетона назначают исходя из требований 8.3.1 с учетом типа конструкций, роли арматуры в конструкциях (продольная рабочая, поперечная, распределительная, конструктивная арматура), условий окружающей среды и диаметра арматуры.
Минимальные значения толщины слоя бетона рабочей арматуры следует принимать по таблице 8.1.
Условия эксплуатации конструкций зданий
| Толщина защитного слоя бетона, мм, не менее |
|---|---|
1. В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности | 20 |
2. В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий) | 25 |
3. | 30 |
4. В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в фундаментах при наличии бетонной подготовки | 40 |
На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры, указанные в таблице 8.1, уменьшают на 5 мм.
Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры.
Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня арматуры.
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.
3.26. Толщина защитного слоя бетона аб для рабочей арматуры подошвы монолитных фундаментов должна удовлетворять требованиям п.
3.3 настоящего Руководства и приниматься не менее 35 мм (с учетом, что выполняется бетонная подготовка), а при отсутствии бетонной подготовки — 70 мм. Толщина защитного слоя в сборных фундаментах и подколонниках монолитных фундаментов должна быть не менее 30 мм.
При необходимости армирования подошвы фундамента, устраиваемого на скальном грунте, следует предусматривать защитный слой бетона толщиной 35 мм.
Армирование буроинъекционных свай – пример выполнения сварного каркаса
Архив рассылки «Непрошеные советы» для начинающих проектировщиков. Выпуск № 24.
Здравствуйте!
В этом выпуске непрошеных советов я, как и обещала, закончу разговор о буроинъекционных сваях. В приложении вы найдете пример выполнения свайного каркаса, а здесь я дам описание, что в нем для чего делается.
Чтобы приступить к армированию свай, следует познакомиться с технологией их производства. Буровая установка выполняет скважины на нужную глубину, затем эти скважины заполняются бетоном на всю глубину.
После этого необходимо быстро, пока не затвердел бетон, погрузить арматурный каркас на нужную глубину.
Арматурный каркас изготавливается отдельно. Он должен быть достаточно жесткой конструкции, чтобы выдержать погружение, а также ветровую нагрузку на период погружения (особенно, если каркас длинный). Конструкция каркаса – сварная, вязаный каркас погрузить в бетон невозможно. Зачастую длинный каркас выполняют из секций, так удобней погружать в бетон: погрузив первую секцию, к ней приваривают вторую и продолжают погружение.
Изготовить каркас без дополнительных элементов сложно, мы должны учесть это в своей конструкции. Сначала берется полоса металла (поз. 7), и из нее свариваются кольца, на которых будет собираться наш каркас. Шаг таких колец может быть до 2 м, они несут конструктивную функцию на период сборки каркаса. Диаметр кольца должен быть строго рассчитан, исходя из того, что защитный слой бетона для рабочей продольной арматуры каркаса должен быть не менее 100 мм.
Это очень важное требование, от него зависит успешность погружения каркаса в бетон. При малом защитном слое это очень сложно сделать (на моей практике был случай возмущенных строителей при защитном слое 75 мм, и они были правы).
Итак, к кольцам ручной дуговой сваркой приваривается рабочая арматура (поз. 1 и 2). В моем примере две позиции, т.к. каркас составной. После этого с шагом 1,5 – 2 м привариваются стержни (поз. 4), которые обеспечивают пространственную жесткость каркаса и служат своего рода диафрагмами. В том числе, они не дают каркасу скручиваться при погружении в бетон.
Затем к продольным стержням приваривается контактной сваркой (ручной дуговой рабочие крестовые соединения арматуры делать запрещено) поперечная арматура. Здесь может быть два варианта: в первом это кольца (поз. 6), каждое кольцо сваривается из гладкой арматуры; во втором – это непрерывная спиральная арматура, которая изготавливается на специальных гибочных машинах. Вопрос, какую арматуру применять, нужно обратить к изготовителю каркасов.
Она одинаково надежна. Первый вариант – трудоемкий, второй – требует специального оборудования.
И последнее: следует приварить «ручки» (поз. 3). Да, они помогают строителям держать каркас в руках и направлять его. Но основная их функция – обеспечить при погружении в бетон проектное положение каркаса, чтобы он не пошел в бок, и его не заклинило. Очень важный элемент в конструкции каркаса.
При проектировании каркаса важно указать его верх, ведь там остаются выпуски продольной арматуры в бетон ростверка. Длина выпусков – по расчету анкеровки арматуры.
Надеюсь, информация была доступной для понимания и полезной. Успешной вам работы!
С уважением, Ирина.
class=»eliadunit»>Фундаменты в Гагарине, бетонный фундамент, Опалубка фундаментов в Гагарине
Очевидно, что различные типы железобетонных оснований отличаются не только по объему требуемого для их заливки бетона, но и метражом арматурных стержней, которые необходимы для создания каркаса фундамента.
Так, самым «прожорливым» в этом плане является плитный фундамент, на который уходит больше всего арматуры. Далее идут ленточные и свайные буронабивные фундаменты, расход арматуры на возведение которых, соответственно, меньше.
Для примера, ниже мы будем рассматривать фундамент для дома в плане 6×6 м.
Ленточный фундамент
Для вязки арматурного каркаса ленточного фундамента обычно используются гладкие и стержни с периодическим профилем. Расход арматуры напрямую зависит от ширины и длины ленты, а также периметра основания. Предположим, что в нашем случае ширина ленты составляет 300 мм, высота – 1000 мм. Шаг между монтажной (гладкой) арматурой выбираем равным 500 мм. Какая арматура нужна для фундамента – это уже вы сами определяйтесь исходя из нагрузок и показателей грунта. Считаем общую длину ленты под дом 6×6 м (с поправкой в большую сторону – без учета толщины ленты): 6×4=24 м. Считаем метраж арматуры периодического профиля (ребристой) при условии, что лента будет состоять из двух поясов по два стержня в каждом: 24×2×2=96 м.
Учитываем то, что в угловой части фундамента арматуру придется изгибать и делать выпуски в перпендикулярную ленту длиной 0,5 м. Итого на каждый угол придется 4 м таких выпусков или 16 м всего на весь фундамент. Прибавляем это количество к метражу ребристой арматуры и получаем расход арматуры периодического профиля на фундамент: 96+16=112 м Теперь необходимо подсчитать, сколько нужно гладкой арматуры. Для этого находим количество сопряжений арматуры с учетом принятого шага в 500 мм: 24/0,5=48 шт. Определяем сумму вертикально и горизонтально ориентированной поперечной арматуры (с запасом – без учета толщины защитного слоя): (0,3+1)×2=2,6 м Определяем общий метраж гладкой арматуры: 2,6×48=124,8 м ≈125 м. Итого на ленточный фундамент расход арматуры составит: 112 м – периодического профиля, 125 м – гладкой.
Плитное основание дома 6х6
На плитный фундамент в основном идет ребристая арматура (диаметр арматуры для фундамента в расчетах расхода материала роли не играет) – формируются две сетки с ячейками 200×200 мм.
Для нашей плиты 6×6 м расход арматуры высчитывается следующим образом. Для начала определяем количество продольных и поперечных прутьев (в нашем случае оно одинаково): 6/0,2=30 шт. Общее количество прутьев на одну сетку будет больше в 2 раза: 30×2=60 шт. Длину прутьев принимаем равной 6 м (с запасом – не учитывая величину защитного слоя бетона), поэтому метраж арматуры на одну сетку составит: 60×6=360 м Соответственно, на весь фундамент (2 сетки), арматуры потребуется вдвое больше: 360×2=720 м Итого, отвечая на вопрос, сколько нужно арматуры на плитный фундамент, – 720 м.
Предположим, что мы будем использовать сваи диаметром 200 мм и длиной 1,5 м. Шаг между опорами составит 1,5 м. Свая будет армироваться тремя прутами рабочей арматуры и двумя хомутами – из гладкой. Выпуски, используемые для связи свай с железобетонным ростверком, принимаем длиной 300 мм. Рассчитываем требуемое количество свай, учитывая полученную ранее величину периметра основания (24 м) и шаг между опорами: 24/1,5=16 шт.
Считаем, сколько нужно ребристой арматуры на одну сваю: (1,5+0,3)×3=5,4 м На все сваи уйдет: 5,4×16=86,4 м ≈87 м арматуры периодического профиля Для формирования каркаса будет использоваться гладкая арматура, согнутая в окружность. Считаем длину этой окружности (с запасом – по диаметру сваи): 3,14×0,2=0,628 м Таких хомутов на одну сваю потребуется, как минимум, 2: 0,628×2=1,256 м На все 16 буронабивных свай гладкой арматуры потребуется: 1,256×16=20,096 м ≈20 м Итого на выбранный нами фундамент необходимо 87 м – арматуры периодического профиля, 20 м – гладкой арматуры.
Казалось бы, узнать требуемое количество арматуры – очень просто. Но будьте внимательны при расчетах, несколько раз перепроверьте свои вычисления. Гораздо дешевле сразу заказать необходимый метраж материала, нежели потом докупать недостающие метры!
А по этой ссылке Вы можете воспользоваться калькулятором арматуры для вашего фундамента.
ПРОИЗВОДИМ и ДОСТАВЛЯЕМ: бетон, раствор, пеноблок, цемент, песок, щебень, гравий, арматура, кровля, металлочерепица, тротуарная плитка
Контакты:
Отдел строительства фундаментов (заключение договоров, приём заявок):
+7(926)779-96-96, +7(961)139-39-29, +7(495)518-02-46
betonbeton67.
ru
Отдел сбыта (прием заявок по действующим договорам):
+7(926)779-96-96
betonbeton67.ru
Диспетчер (контроль времени, отгрузки и логистики):
+7(900)225-24-20, (985)771-43-95
001beton67.ru
Бухгалтерия:
8(926)747-51-40
buhbeton67.ru
факс: 8(495)778-31-88 (круглосуточно)
Самая распространенная марка бетона — М 300 и М 250.
Если не можете дозвонится, по каким либо причинам, закажите
бесплатный обратный звонок…
Армирование ленточного фундамента
Армирование необходимо для того, чтобы бетон стал железобетоном. Для этого в фундаментную опалубку устанавливается пространственный каркас из арматуры, который воспринимает изгибающие нагрузки и работает на растяжение. Бетон, как известно хорошо работает только на сжатие.При эксплуатации здания происходят морозные пучения, просадки и движения грунта, что негативно сказывается на состоянии фундамента.
Поэтому небрежное армирование может привести к появлению трещин в цоколе и стенах. Как следствие к арматурным работам надо подходить крайне ответственно.Как правильно выбрать арматуру для фундамента
Размер арматуры определяется нагрузками, которые задаются массой здания, размерами строения и составом грунтов. При покупке арматуры узнайте ее маркировку. Свариваемая арматура обозначается буквой «С», коррозионностойкая к растрескиванию имеет индекс «К». Другие арматуры нам не подходят.
Для диаметров до 12 мм электрическая дуговая сварка не используется из-за опасности пережога и трудоемкости работ.
Нахлест при стыковании делается в тридцать арматурных диаметров. До краев опалубки арматура не доходит, необходимо оставлять защитный слой из бетона. Он изолирует металл от атмосферы и грунтов.
Может быть полезным:
Этапы проведения работ
1. Для начала нужно определится с геометрией арматурного каркаса.
Сколько арматуры и куда укладывать и на каком расстоянии. Обычно этим занимаются проектировщики, которые делают все расчеты и руководствуются СниПами и ГОСТами2. Имея чертежи, можно делать заготовку отрезков арматуры. Прутки можно нарезать болгаркой или болторезами
3. Затем делается шаблон из дерева, на котором вяжется каркас
4. После чего каркас устанавливается в проектное положение и заливается бетоном.
Обязательно нужно предусмотреть гидроизоляцию бетонного ленточного фундамента.
Как правильно армировать ступеньки
Если ваш участок имеет наклон или вы высоко подняли уровень чистого пола, то вам не обойтись без ступеней. Их можно заливать совместно с основным фундаментом, главное сделать правильно армирование. Ступенька находится вне основного массива бетона. Поэтому если делается единая конструкция, то армированию уделяем особое внимание. Нужно усилить место примыкания, уложив арматуру почаще.
Учтите, что в дальнейшем ступени будут обкладываться плиткой или другими материалами, поэтому делайте ступеньки в размер удобный для укладки и хождения по ним. В ступени можно добавить арматуры. Так же есть рекомендация ступени заливать отдельно от цоколя, при выборе варианта нужно учитывать имеющиеся условия.Как правильно армировать углы
В ленточном фундаменте при армировании самое главное это стыковка арматуры в углах. Это то место, где скапливаются основные нагрузки и напряжения, происходит приложение разнонаправленных усилий.И если были допущены ошибки при армировании, то может по углу пойти трещина, могут быть отколы бетона, и произойдет разрыв арматуры. В этом случае, единый фундамент будет работать как набор отдельных балок, что еще более усугубит положение.
При армировании углов применяется анкеровка — связывание арматуры и гнутых элементов. Поперечная арматура в углах учащается. Затем угловые стыки провариваются. После армирования можно заливать бетон.
Свяжитесь с нами и мы произведём работы
Наша компания «Установка свай» более десяти лет занимается забивкой свай и шпунтов. Свайные фундаменты имеют неоспоримые преимущества перед ленточными. Вы можете заказать работы по свайному фундаменту, и в кратчайшие сроки приедет техника, и будут забиты или вдавлены сваи. Работа происходит по всей Центральной России. В комплексе осуществляются поставки необходимых комплектующих на объекты.
Наша компания осуществляет свайные работы — обращайтесь, поможем!
Наши услуги
Есть вопросы? Звоните!
+7 (499) 403-19-55
Устройство буронабивных свай — «ТИСЭ»
Буронабивные сваи — технология, используемая при возведении зданий и сооружений с глубокими фундаментами — многоэтажные промышленные и жилые здания, дорожные развязки, опоры под мосты, эстакады и др., когда существуют большие сосредоточенные горизонтальные и вертикальные нагрузки, а также при сложных условиях строительства.
Буронабивные сваи – это скважины, в которые могут опускаться различные типы металлокаркасов. В скважины под давлением закачивается бетон, песчано-цементная смесь или водоцементный раствор.
Буронабивные сваи устраивают без использования обсадных труб в маловлажных породах. В таком случае бурение можно осуществлять без крепления стенок скважин. В насыщенных водой породах устройство буронабивных свай проводят только под защитой обсадных труб или полимерного или глинистого бурового раствора.
Буронабивные сваи формируются из цемента, срок схватывания которого должен быть не менее 2 ч. Подвижность бетонной смеси обеспечивается подбором ее состава и введением в смесь поверхностно-активных пластифицирующих добавок.
Ленточный и столбчатый фундамент более традиционны и понятны для строительства бань в России, однако более современный буронабивной фундамент имеет целый ряд преимуществ перед ними. А для участков на склонах и с проблемным грунтом это и вовсе – идеальный вариант.
И для тех мест, где застройка ведется особо плотная, фундамент на буронабивных сваях позволяет построить даже двухэтажную баню или дом без последствий для грунта и находящихся рядом зданий.
Буронабивные сваи, изготовленные без применения обсадных труб, делаются это следующим способом: в грунте бурят скважину, используя установку вращательного или ударного способа бурения. В процессе бурения используется глинистый раствор, который будет сдавливать стенки скважины, предотвращая тем самым возможность обвала. Также при помощи восходящего потока этого раствора, выносятся частицы разбуренного грунта на поверхность. После этого в нее опускают арматурный каркас, который может устанавливаться либо по всей длине сваи, либо по части длины, либо у самого верха, чтобы связать ее с ростверком.
После этого скважину бетонируют при помощи трубы, которую перемещают постепенно вверх. Поднимая бетонолитную трубу в процессе бетонирования, всегда необходимо помнить и следить, чтобы ее нижний конец был углублен в бетонную смесь минимум на метр.
Бетонная смесь, поданная в трубу, уплотняется при помощи вибратора, который закреплен на бетонолитной трубе. Еще один метод бетонирования предполагает использование миксера с бетононасосом. Насос закачивает бетон в скважину, а бетоновод всегда остается в одном и том же положении и извлекается только после окончания бетонирования. Эта методика бетонирования исключает возможность пережима сваи грунтом, обеспечивая при этом высокое качество бетонного покрытия.
Буронабивные сваи, изготовленные с помощью применения обсадных труб, делаются таким способом: бурится скважина, в которую устанавливают свайный каркас-трубу. При этом обсадная труба позволяет перекрыть горизонты плывунных грунтов, а также обеспечивает безопасность при ведении свайных работ, помогает контролировать основные параметры буровой скважины и обеспечивает качественное заполнение скважины бетоном.
Строительство подразумевает четкое следование технологиям. Даже небольшие просчеты приведут к последствиям, в первую очередь пострадает прочность будущего строения.
Для того, чтобы избежать такого по истине печального события требуется знать последовательность действий.
Расчет фундамента:
Ширина фундамента должна исходить из толщины будущих стен. Это значит, что каркасное строение не должно обладать мощным нулевым уровнем, потому что стены будут легкими и тонкими. Если собираетесь строить настоящую русскую парную из бруса, то для того ,чтобы сделать фундамент своими руками придется делать его больше на 40 мм, ведь самое главное – равномерно распределить нагрузку по всей площади фундамента.
Разметка:
Необходимо понимать, что сваи могут располагаться практически в любом порядке, самое главное, что необходимо обеспечить – равномерность нагрузки. Если собираетесь сделать равномерную нагрузку, то расположение свай может происходить сплошной стеной, в шахматном порядке, либо под определенными участками бани.
Бурение:
Одна скважина выполняется примерно за несколько часов.
Это означает, чтобы пробурить несколько скважин для свай, потребуется достаточно долгое время, но как же сэкономить драгоценные часы? Все достаточно просто, необходимо использовать наиболее производительные ямобуры. Считается, что модели японских и корейских производителей самые надежные и быстрые. Поэтому, если вы решили экономить время, то пожертвуйте деньгами и все будет сделано в самые краткие сроки.
Опалубка:
Чтобы продолжать строительство фундамента потребуется создать опалубку, которая необходима для создания скважины. Опалубка необходима в тех регионах, где грунт не плотен, а значит, велика вероятность осыпания. Если же геологические условия нормальные, то можно спокойно обойтись и без создания опалубки, то есть бетон следует лить прямо в скважину, что облегчает процесс в разы. Главное, что необходимо запомнить так это то, что вам потребуется небольшой опалубок на поверхности, именно он будет служить оголовком сваи. В качестве такой опалубки может статья рубероид, свернутый в трубу.
Выбор свай:
Сваи необходимо выбирать так, чтобы они служили еще много лет. Несущая способность должна быть намного лучше и надежнее, чем та, которой обладают забивные сваи. Именно простота конструкций буронабивных свай может ограничить земляные работы, соответственно не необходимо изготавливать большое количество свай, устанавливать можно даже не на каждом квадратном метре.
Изготовление свай процесс довольно легкий, а значит, все можно сделать своими руками. Для этого не требуется особо ничего. Самый главный плюс при изготовлении свай самому это то, что не необходимо думать о том, где складировать сваи. В строительстве очень популярны буронабивные сваи, основание которых имеет диаметр 50 см, это позволяет удерживать примерно пять тонн веса (каждая свая удерживает 5 тонн веса). Такой фундамент может выдержать солидную баню, сделанную из кирпича, которая будет содержать разнообразные архитектурные изыски.
То, что касается изготовления свай, то можно использовать практически любой материал, все зависит только от качества грунта, которое преобладает на участке.
Например, если почва состоит из глины и в ней очень много воды, то для того, чтобы установить сваи придется укрепить скважины специальными обсадными трубами, но если бюджет не позволяет, то можно ограничиться глинистым раствором. Благодаря такому способу будут перекрыты горизонты грунтов, и фундамент станет безопасным. Необходимо учитывать, что глубина и ширина скважин подвергается деформациям. А значит, для того, чтобы обеспечить долговечность фундаменту, необходимо серьезно подумать над тем, как противостоять деформациям.
«Подушка»:
«Подушка» для фундамента из буронабивных свай строго обязательно для конструкций такого типа. Чаще всего, выполнение подушки происходит при использовании песка, щебня или бетонной смеси. Подушку необходимо хорошо утрамбовать, а после этого заполнить скважину основным материалом, который обеспечит жесткость конструкции.
Армирование фундамента:
Для того, чтобы придать дополнительную прочность сваям, чаще всего используют арматура, которая при помощи ростверка крепко вливается в единую конструкцию.
Чтобы сваи были прочные, необходимо заранее продумать изготовление арматурных каркасов. Для того, чтобы сделать это, понадобиться несколько прутьев диаметром примерно 12 мм, которые связанны особым образом. Применить их можно в качестве готового каркаса, но, если нет времени заморачиваться с изготовлением. То можно использовать треугольные каркасы, которые обычно используются для перекрытий.
Монтаж:
На этом этапе подготавливают сваи. Необходимо понимать, что толщина и расположение зависит только от проката бани. Чтобы определить длину, необходимо использовать либо ручной бур, либо мотобур.
Глубина свай не может быть менее 1.5 метра и больше глубины промерзания грунта. Однако требуется знать, что свая должна обязательно заходить на 15 см больше, чем позволяет глубина промерзания грунта на том или ином участке. Именно для этих целей и нужен расчет фундамента. Глубину промерзания можно определить по геологическим картам, а если нет такой возможности, то придется консультироваться со специалистами.
Очень важно соблюдать все расчеты, если сваи будут ниже глубины промерзания, то фундамент не «выдавится» как только выпадет снег.
Очень важный момент: над поверхностью должно остаться около полуметра свай. Они будут заполнены бетоном, а после того, как он остынет, сваи необходимо отделать рубероидом и соединить при помощи обвязки.
Заливка бетона:
На этом шаге происходит завершение монтажа свай. Все, что вам необходимо это залить бетон. Чаще всего используют заливку бетона из смесителя. Таким способом можно очень быстро залить большое количество бетона, так что останется много времени на остальные работы.
Заливка должна производиться только быстротвердеющим цементом, который разводится небольшими порциями и каждый раз происходит точно такая же утрамбовка, как и в предыдущий раз.
Идея этого чуда-фундамента в том, что сваи не забиваются с силой в землю и не повреждают слои – они как бы «вырастают» из земли. Говоря более простым языком, в почве пробуравливается скважина, в нее ставится труба или формируется съемная опалубка и все это заполняется строительным раствором.
А для слабых грунтов буронабивной фундамент с ростверком бывает и вовсе единственно возможным вариантом. Ведь главная задача любых свай и столбов – опереться на самый твердый слой почвы – на несжимаемый, тот, что всегда находится ниже уровня промерзания грунтовых вод. А он может находиться в силу геологии некоторых регионов достаточно глубоко. Вот как раз буронабивные сваи и достигают такой линии – держа на ней всю нововозведенное сооружение. Сегодня практикуется также и такой более дорогой, но надежный нулевой уровень, как свайный фундамент на буронабивных свай с утеплителем. Для этого используется пенополистирол, который, как известно, имеет жесткую структуру. Фиксируется он прямо на гидроизоляцию и засыпается грунтом. К тому же пенополистирол сам по себе – отличный амортизатор для сил пучения почвы. Главное – даже ленточный фундамент на буронабивных сваях не нарушает коммуникации, которые были установлены на участке ранее. А то, что подвал в таком здании потом не сделать – нельзя считать проблемо.
Радует и срок эксплуатации такого фундамента 70-100 лет.
Минимальный защитный слой бетона – обзор
4.13.1 Введение
По мере старения бетона его свойства будут изменяться в результате продолжающихся микроструктурных изменений (т. е. медленной гидратации, кристаллизации аморфных компонентов и реакций между цементным тестом и заполнителями). ), а также влияние окружающей среды. Эти изменения не должны наносить ущерб до такой степени, что бетон не сможет соответствовать своим функциональным требованиям и требованиям к производительности; однако со временем бетон может подвергаться нежелательным изменениям из-за неправильных спецификаций, нарушений спецификаций или неблагоприятных характеристик матрицы цементного теста или компонентов заполнителя при физическом или химическом воздействии.Дополнительная информация, касающаяся воздействия окружающей среды на бетон, представлена во взаимодействии с расплавленным ядром и бетоном ( Глава 2.
25, Взаимодействие с бетоном).
Долговечность бетона на портландцементе определяется как его способность противостоять атмосферным воздействиям, химическому воздействию, истиранию или любому другому процессу или износу. 1 Прочный бетон – это бетон, который сохраняет свою первоначальную форму, качество и пригодность к эксплуатации в рабочей среде в течение ожидаемого срока службы.Указанные и используемые материалы и пропорции смеси должны быть такими, чтобы поддерживать целостность бетона и, если применимо, защищать встроенный металл от коррозии. 2 Следует учитывать ожидаемую степень воздействия на бетон в течение срока его службы, а также другие важные факторы, связанные с составом смеси, качеством изготовления и конструкцией. 3 Руководящие принципы производства долговечного бетона доступны в сводах и стандартах национального консенсуса, таких как Американский институт бетона (ACI) 318 4 , которые разрабатывались годами на основе знаний, полученных в испытательных лабораториях и дополненных полевым опытом.
Эксплуатационная пригодность бетона была включена в нормы с помощью требований к прочности и ограничений условий эксплуатационной нагрузки в конструкции (например, допустимая ширина трещин, ограничения на прогиб балок в середине пролета и максимальные напряжения уровня эксплуатации в предварительно напряженных элементах). Долговечность, как правило, определяется такими параметрами, как максимальное водоцементное отношение, минимальное содержание вяжущих материалов, тип вяжущих материалов, требования к вовлеченному воздуху и минимальное бетонное покрытие поверх арматуры.Требования часто указываются с точки зрения классов воздействия окружающей среды (например, хлоридная и агрессивная грунтовая среда). Спецификации с точки зрения требований к сроку службы (например, короткие <30 лет, нормальные 30–100 лет и длинные >100 лет) были разработаны только недавно, в основном в рамках европейских стандартов. 5
Вода является единственным наиболее важным фактором, контролирующим процессы деградации бетона (т.
е. процесс деградации бетона со временем обычно зависит от переноса жидкости через бетон), помимо механического износа.Скорость, степень и эффект переноса жидкости в значительной степени зависят от структуры пор бетона (т. е. размера и распределения), наличия трещин и микроклимата на поверхности бетона. Основным способом переноса в бетоне без трещин является пористая структура цементного теста (т. е. его проницаемость). Доминирующим механизмом, контролирующим скорость проникновения воды в ненасыщенный или частично насыщенный бетон, является абсорбция, вызванная капиллярным действием пористой структуры бетона.Для повышения долговечности бетона, как правило, размер капилляров и пор в бетонной матрице должен быть сведен к минимуму.
Хотя коэффициент проницаемости для бетона зависит в первую очередь от водоцементного отношения и максимального размера заполнителя, на него влияют температура твердения, сушка, содержание вяжущих материалов и добавление химических или минеральных добавок, а также извилистость бетона.
путь течения. Прочность бетона на сжатие традиционно используется в качестве приемочного испытания бетона, но обычно она не является хорошим показателем долговечности.Многие конструкции были изготовлены из бетона, обладающего адекватной 28-дневной прочностью на сжатие, только для того, чтобы потерять свою функциональность, потому что они столкнулись с окружающей средой, для которой они не были спроектированы, или из-за того, что бетон был уложен или вылечен неправильно. 6
Важные для безопасности бетонные конструкции атомных электростанций (АЭС) рассчитаны на нагрузки от ряда маловероятных внешних и внутренних событий, таких как землетрясение, смерч, авария с потерей теплоносителя.Следовательно, они прочны и не подвергаются достаточно высоким нагрузкам во время нормальной эксплуатации, чтобы вызвать заметное ухудшение состояния. В целом так оно и было, так как железобетонные конструкции АЭС работали хорошо. (Опыт эксплуатации обсуждается в следующем разделе.) Однако по мере старения АЭС случаи деградации начинают происходить с возрастающей скоростью, в первую очередь из-за факторов, связанных с окружающей средой.
Четверть всех защитных оболочек в Соединенных Штатах подверглась коррозии, и почти половина бетонных защитных оболочек сообщила о деградации, связанной либо с железобетонной системой, либо с системой пост-натяжения. 7 Несмотря на то, что подавляющее большинство этих конструкций будут продолжать соответствовать своим функциональным и эксплуатационным требованиям в течение первоначального периода лицензирования (т. е. номинально 40 лет), разумно предположить, что с увеличением возраста действующих реакторов будут примеры, когда конструкции могут не обладать желаемой долговечностью без какого-либо вмешательства.
В настоящее время в США имеется 104 лицензированных для коммерческой эксплуатации блока АЭС, которые обеспечивают около 20% поставок электроэнергии.Поскольку все разрешения на строительство существующих АЭС в США, кроме одного, были выданы до 1978 г., основное внимание в отношении существующих станций сместилось с проектирования на оценку состояния. Здесь цель состоит в том, чтобы продемонстрировать, что структурные границы растений не подверглись эрозии или не будут разрушаться в течение желаемого срока службы из-за старения или воздействия окружающей среды.
Одним из ключевых факторов поддержания надлежащих структурных запасов для защиты здоровья и безопасности населения в маловероятном случае аварии является внедрение эффективных программ проверки и технического обслуживания.Программа инспекций важна для своевременного выявления и характеристики любой деградации, которая может иметь место. После выявления деградации или установления возможности ее возникновения реализуется программа технического обслуживания для устранения деградации и остановки (насколько это возможно) механизма (механизмов), вызывающего деградацию. Надлежащее техническое обслуживание имеет важное значение для безопасности конструкций АЭС, и существует четкая связь между эффективным обслуживанием и безопасностью. Неопределенность в оценке состояния можно оценить с помощью вероятностных методов, которые также являются важным компонентом управленческих решений с учетом рисков, касающихся продолжения эксплуатации конструкций АЭС.
Забивка свай, часть II: Типы свай и инструкции
Фото предоставлено: APE См.
полную статью здесь.
При забивке свай для строительного проекта крайне важно понимать типы свай и способы их использования. Как правило, существует два основных типа свай: несущие сваи и шпунтовые сваи. При разработке проекта решение о том, какой тип сваи использовать, а также подтип сваи, будет основываться на ряде факторов, характерных для конкретной работы.
Несущие сваиНесущие сваи классифицируются в зависимости от типа материала, метода установки, оборудования, используемого для установки, и конфигурации. Их также можно разделить на категории в зависимости от метода передачи нагрузки от сваи к массиву грунта: трение, подшипник пальца или их комбинация. Существует четыре основных типа несущих свай: стальные, бетонные, деревянные и пластиковые. Ниже мы обсудим каждый тип и их использование.
Стальные сваи Стальные сваи в готовом виде обладают контролируемыми свойствами, которые хорошо известны до установки.
Стальные сваи имеют самые высокие допустимые рабочие напряжения среди всех свайных материалов, но они не обязательно имеют самые высокие по отношению к пределу прочности самого материала. Как правило, стальные сваи имеют большую грузоподъемность, но могут использоваться для широкого диапазона нагрузок. Есть два основных типа стальных свай: двутавровые сваи и трубчатые сваи.
Стальные двутавровые сваи
Стальные двутавровые сваиспроектированы с широкими полками одинаковой толщины как в стенке, так и в полках.Глубина каждой секции примерно равна ширине. Эти двутавровые сваи изготавливаются методом горячей прокатки из слитков на стане того же типа, который используется для производства конструкционных профилей с широкими полками.
Двутавровые сваи невероятно универсальны и могут использоваться как для торцевых опор, так и для трения.
Они приобретаются в готовом виде, которым можно управлять со стандартным оборудованием. Использование двутавровых свай имеет много преимуществ, в том числе высокую индивидуальную грузоподъемность при установке на твердые или плотные материалы или в них, доступность, компактную форму с малым смещением, высокую прочность на изгиб для применений, связанных с боковыми нагрузками, и хорошее растяжение свай. для подъема.Однако у использования двутавровых свай есть недостатки, такие как относительно более высокая стоимость, невозможность проверки физического состояния после забивки, непостоянный радиус вращения и проблемы с коррозией в определенных средах, если они не защищены.
наиболее эффективно работают в качестве концевой опоры или частичной опоры, и их можно рассматривать при расчетной нагрузке от 80 до 500 тысяч фунтов. Они являются стандартом для многих штатов в определенных типах строительства, включая опоры автомобильных мостов и устои в удаленных местах.Они также обычно используются для высоких удельных постоянных и временных нагрузок, которые связаны с многоэтажными зданиями.
Учитывая величину этих нагрузок, обычно требуются сваи большой грузоподъемности, забиваемые до состояния торцевой опоры. Это сделано для уменьшения поселений, а также из соображений пространства и экономии.
полезны при растяжении, так как постоянное поперечное сечение, захваченное грунтом между полками, обеспечивает превосходную устойчивость при выдергивании. Кроме того, двутавровые сваи можно использовать в качестве натянутых свай для анкеровки переборок из шпунтовых свай.Стальные двутавровые сваи могут работать как на сжатие, так и на растяжение, когда при проектировании фундамента учитывается подъем из-за гидростатических или ветровых условий. Малая характеристика смещения делает двутавровые сваи более предпочтительными, чем сваи смещения, если может возникнуть проблема пучения грунта. Поскольку двутавровые сваи могут сопротивляться жесткому забиванию, они могут проникать в грунты там, где другие типы свай не могут.
Стальные двутавровые сваи производятся в соответствии со спецификациями ASTM и могут быть изготовлены с улучшенными коррозионными характеристиками для зон брызг соленой воды.
Эту марку можно назвать сталью «выветривания».
Для стальных свай, забитых в естественный грунт, коррозия часто не является проблемой из-за отсутствия кислорода в грунте. Однако над уровнем грунтовых вод или в насыпном грунте может возникнуть умеренная коррозия. Затем можно применять защитные меры, такие как покрытия, наносимые перед вождением. Это могут быть эпоксидные смолы на основе каменноугольной смолы, эпоксидные смолы, связанные плавлением, фенольные мастики и мастики на основе металлизированного алюминия. Кроме того, для ограждения свай можно использовать монолитный или сборный железобетон, обеспечивающий защиту свай, возвышающихся над землей.
Соединения в двутавровых сваях могут выполняться стыковыми сварными швами с полным проплавлением, при этом соединение должно быть таким же прочным, как и сама свая. Для быстрого сращивания двутавровых свай можно использовать запатентованные сращиватели. Поскольку стыковка относительно проста, двутавровые сваи можно использовать любой глубины.
Двутавровые сваи могут нуждаться в усилении носка при проходке через плотный грунт или грунт, содержащий валуны или камни. Его также можно использовать для проникновения в наклонную поверхность скалы. Для этого часто используются острия свай, приваренные к пальцам свай.Стальной колпак для передачи нагрузки не нужен, если оголовок сваи достаточно заглублен в бетонный колпак.
Двутавровые сваиподходят для использования в качестве концевых опорных свай, а также в качестве комбинаций фиктивных и концевых опор. Поскольку они, как правило, вытесняют минимальное количество материала, их легче пробивать через глину штабеля и плотные зернистые слои. Использование двутавровых свай может уменьшить проблемы, связанные с пучением грунта и вибрациями грунта при установке фундамента. Их также можно использовать для въезда в почву с препятствиями, например, с валунами, если они должным образом защищены в области носка.
В качестве опорных свай двутавровые сваи наиболее эффективны, когда они забиваются либо до отказа, либо практически до отказа на скале или в плотных материалах, перекрывающих скалу.
Свая работает как короткая колонна, поэтому скала может быть прочнее стали для максимальной расчетной нагрузки, которую можно приложить. Компетентная порода в своем естественном ложе может выдерживать очень высокие концентрации напряжений без разрушения, если только свая не установлена через чрезвычайно мягкие грунты. В результате, эта комбинация предлагает потенциал для высокой и очень эффективной загрузки сваи.Когда прочность опорного материала значительно меньше, чем прочность стали, двутавровые сваи получают опору за счет развития повышенного давления в районе носка и трения по длине заделки.
, как правило, наиболее эффективны при забивке через относительно глубокие, мягкие и среднежесткие глины до торцевой опоры. Сваи, устанавливаемые на торцевую опору, часто допускают гораздо более высокие нагрузки, чем висячие сваи, согласно строительным нормам.
В качестве висячих свай двутавровые сваи имеют тенденцию забиваться дальше в рыхлый песок и илистый песок.
Когда двутавровые сваи забиваются в жесткие глины, грунт обычно оказывается зажатым между полкой и стенкой и уплотняется. В этом случае грунт становится частью сваи и уносится вместе с ней. Это ядро уплотненной почвы может помочь сжать окружающий грунт, что позволит ему создать сопротивление дальнейшему смещению. Основная передача нагрузки осуществляется за счет сил трения, а не от торцевого подшипника. Поскольку может быть трудно предсказать грузоподъемность сваи любой заданной длины, забитой в твердые глины, рекомендуется проводить испытания под нагрузкой.В мягких или средних глинах или алевритах сваи будут развивать сопротивление трения вала, которое почти равно площади поверхности сваи, умноженной на прочность на сдвиг. Поскольку эти грунты имеют относительно высокое содержание влаги, сопротивление сваи при забивании будет казаться относительно низким. В результате может потребоваться несколько недель, чтобы точно определить геотехническую емкость сваи в долгосрочной перспективе.
также могут использоваться в качестве солдатских балок для постоянных или временных подпорных стен. Как правило, эти двутавровые сваи вбиваются в центры на расстоянии от 6 до 8 футов в ряд с фланцами, обращенными друг к другу.Затем бетонное или деревянное футеровочное покрытие укладывают так, чтобы концы полок были обращены к стенкам, чтобы полки двутавровых свай удерживали футеровку. Для дополнительной боковой поддержки можно использовать поперечные распорки или системы крепления.
Фото предоставлено: APE Сваи из стальных труб Трубные сваи обычно изготавливаются из бесшовных, сварных или спирально-сварных стальных труб с различной толщиной стенки и диаметром. Большие размеры также могут быть использованы для особых ситуаций. Трубчатые сваи наиболее распространенных размеров могут использоваться для нагрузок от 60 до более 400 тысяч фунтов, и они очень конкурентоспособны в качестве комбинированных опорных и висячих свай при забивке с закрытым концом и заполнении бетоном.
Трубчатые сваи также обеспечивают прочную оболочку для заполнения бетоном участков с высоким подземным давлением. Эти сваи могут быть забиты с закрытым или открытым концом.
Использование трубчатой сваи имеет много преимуществ, включая широкий выбор размеров и толщины, отличные варианты доставки, возможность забивки стандартных размеров с помощью обычного оборудования для забивки, способность выдерживать очень высокие индивидуальные нагрузки при заполнении бетоном, возможность использовать преимущества составной сваи при заполнении бетоном, возможность проверки на наличие повреждений материала и искривления перед приемкой, а также простота соединения для увеличения длины, сопротивления резкому забиванию и движения прямо.Однако у трубчатых свай есть и недостатки. Это включает сопротивление проникновению из-за пробки грунта внутри трубы для труб с открытым концом, работу в качестве свай полного смещения при использовании труб с закрытым концом и стоимость по сравнению с другими сваями смещения.
Бесшовная труба изготавливается как единое целое из горячей стальной заготовки путем прокалывания центра и расширения стали до желаемой формы и размера. Он редко используется для трубных свай из-за его стоимости, но поступает на рынок в качестве избыточной трубы.Для электросварных труб — наиболее часто используемых труб для свай — могут использоваться различные производственные процессы, в том числе электросварка сопротивлением, сварка плавлением и сварка оплавлением. Швы этих труб могут быть спирально-стыковыми, прямыми или спирально-нахлестными. Процесс изготовления этих труб начинается с горячекатаных листов или листов стали. В зависимости от производственного оборудования производится сборка трубы и сварка швов. По-видимому, нет преимущества одного процесса над другими для забивки трубчатых свай.
Трубчатые сваи с закрытым концом могут быть заполнены бетоном или оставлены незаполненными, или заполнены конструкционной формой в дополнение к бетону, а затем вставлены в скальную породу.
Если необходима несущая способность со всей площади носка сваи, то носок сваи следует закрыть либо пластиной, либо коническим наконечником. Поскольку трубчатые сваи обычно забиваются из оголовка сваи, оправки для этой цели обычно не используются. Когда один конец трубчатой сваи оборудован запирающим устройством, свая становится вытесняющей и хорошо работает как висячая свая, особенно в рыхлых песках.При забивке с открытым или закрытым концом она также может работать в качестве опорной сваи большой грузоподъемности.
Трубчатые сваи с открытым концом используются, когда ожидается интенсивное забивание. Эти трубы могут быть оснащены специальным башмаком, который увеличивает толщину в области носка, чтобы уменьшить нагрузку и повреждение. Во время вождения материалы плаггера должны быть удалены, чтобы облегчить вождение. Трубчатые сваи с открытым концом также можно частично вбить в горную породу на крутом склоне скальной породы или там, где требуется фиксация сваи у основания.Трубчатые сваи, которые были забиты с открытым концом, могут быть заполнены бетоном после очистки пробки, обратной засыпки песком или игнорирования пробки.
При проходке через плотные материалы сваи с открытым концом могут образовывать грунтовые пробки, которые могут привести к тому, что свая будет вести себя как свая с закрытым концом, и значительно увеличить несущую способность носка сваи. В этих ситуациях заглушку не следует удалять, если только свая не будет заполнена бетоном. Если трубчатая свая не заполнена бетоном, то образование грунтовой пробки не следует учитывать при определении несущей способности конца сваи.
Трубчатые сваи с открытым концом обычно используются при установке морских нефтяных платформ независимо от того, забиваются ли они с поверхности или под воду. При таком использовании сваи в первую очередь предназначены для подъемных нагрузок из-за воздействия волн или ветра на конструкцию. Если пробка ворса, образующаяся во время сушки, не затрудняет забивку сваи, пробка, как правило, не удаляется.
Когда свая или группа свай будут подвергаться горизонтальным нагрузкам и изгибающим моментам, таким как удары судов и размыв больших конструкций, рекомендуется использовать сваи с открытыми концами.
Трубчатые сваи также являются наиболее эффективными колоннами из-за вращения с открытым концом, и их следует учитывать в ситуациях, когда важна прочность отдельно стоящих колонн. Эти сваи особенно хорошо подходят для оловянных сейсмических ситуаций, когда разжижение и другие факторы влияют на конструкцию глубоких фундаментов. В этих приложениях размер сваи может достигать 3000 миллиметров в диаметре, и может потребоваться добавление к трубчатым сваям.
Для всех типов стальных свай необходимо учитывать коррозию.В частности, если на линии разбрызгивания находится морская вода, коррозия может стать особенно проблематичной. Пресная вода обычно медленно разъедает сталь, если только в ней нет загрязняющих веществ.
Катодная защита может быть полезной, но может оказаться неэффективной в зоне брызг, если сталь не всегда влажная. На этих участках может быть предпочтительнее бетонная оболочка.
Краска также может обеспечить защиту, если выбран правильный материал, сталь должным образом очищена и краска наносится, когда сталь сухая и теплая.
Металлизированные алюминиевые покрытия также могут быть полезны для защиты стальных трубопроводов в морской воде. Эти покрытия могут применяться в промышленных масштабах на специализированных предприятиях.
Литая сталь естественным образом устойчива к ржавчине, поэтому литая стальная защита носка для стальных труб редко подвергается ржавчине в какой-либо степени. Поскольку металл подвергается коррозии только в присутствии кислорода, точки забивных свай обычно хорошо защищены в земле, и защитное покрытие обычно не требуется.
Бетонные сваиВ бетонных сваях сам бетон является основным конструкционным материалом для сжимающих нагрузок.Поскольку бетон плохо сопротивляется растягивающей нагрузке, если бетонная свая будет подвергаться прямому растяжению или изгибу, необходимо добавить сталь, чтобы противостоять этим нагрузкам.
Бетонные сваи могут быть сборными или монолитными в зависимости от способа изготовления. Предварительно отлитые сваи формируются на литейной платформе, а затем отверждаются перед установкой на место.
Они могут быть изготовлены из обычных стальных стержней, высокопрочных стержней или проволоки или из высокопрочных стержней или проволоки, натянутых через каналы.Набивные сваи забиваются в заранее подготовленную выемку на бетонной площадке. В результате бетон не подвергается воздействию движущих сил.
Хотя монолитные бетонные сваи обычно устанавливаются путем помещения бетона в выкопанное отверстие в земле, отверстие также может быть облицовано стальной оболочкой или кожухом, который может быть временным или постоянным. При заполнении бетоном сваи из стальных труб могут быть классифицированы как монолитные бетонные сваи.Предварительное определение длины сваи не так важно для этого типа сваи, так как требуемая длина сваи может быть легко изменена во время установки.
Этот тип сваи может быть установлен с нашей без оправки, в зависимости от толщины стенки сваи. Оправка позволяет забивать сваи с относительно тонкими стенками, в то время как сваи без оправки обычно имеют более толстые стенки.
Для последних бетон помещается в забивную оболочку и является основной основой конструктивной прочности свай.Подрядчики, использующие этот метод, могут избежать расходов на оправки, но они будут платить больше за более тяжелую стальную оболочку.
Наиболее часто используемым типом забивной оправки является свая Raymond Step-Taper. Эта свая собирается из коротких отрезков гофрированных стальных оболочек. На месте объединенные отрезки оболочки натягиваются на коническую оправку, которая затем ступенчато совмещается с оболочкой. Когда головка оправки забивается, и оправка, и оболочка вбиваются в землю. Затем оправку можно извлечь, а оболочку можно заполнить бетоном.В этом приложении сталь действует как форма для бетона и не предполагается, что она несет какую-либо часть приложенной нагрузки. Также доступны другие типы забивных свай, которые могут быть менее экономичными, чем ступенчатые сваи, потому что сужающаяся форма позволяет использовать меньше бетона и потенциально более короткие длины для достижения той же несущей способности.
обладают достаточной жесткостью, чтобы их можно было забивать головкой, за счет использования толстостенной стали с продольным оребрением в процессе холодной штамповки.Однотрубные сваи аналогичны трубчатым сваям с более легкими стенками, а также монолитным сваям с приводом от оправки с точки зрения трения и применения на концевых опорах. Эти сваи рассчитаны на то, что и бетон, и сталь выдержат приложенную нагрузку.
Также можно использовать сваи из уплотненного бетона. В этом методе используется тяжелая съемная оболочка трубы и загрузка специальной бетонной смеси с тяжелым ударным молотом, вбивающим сухую бетонную смесь в грунт внутри трубы. Когда смесь опускается, она тянет за собой трубу.Как только желаемая высота достигнута, труба фиксируется, а бетонная смесь выбивается из основания, где она образует компактную глыбу. Оттуда ворсовая оболочка набивается на головку луковицы. Эта свая лучше всего подходит для сыпучих грунтов.
Композитные сваи, объединяющие два типа свай одной длины , могут состоять из разных материалов, например, из легкой металлической оболочки, заполненной монолитным бетоном, и деревянной сваи.
Этот тип сваи обеспечивает экономию древесины ниже уровня грунтовых вод, а также долговечность бетона выше.Другая композитная свая представляет собой оголовок сваи-оболочки с трубчатым дном, что позволяет использовать длину и проникающую способность трубы при низкой стоимости монолитного бетонного оголовка. Предварительно напряженные бетонные сваи в сочетании с двутавровым стержнем также могут обеспечивать защиту носка и способствовать проникновению сваи.
Сборные и предварительно напряженные бетонные сваи
Сборные и предварительно напряженные бетонные сваи могут быть изготовлены различными способами.Их часто отливают с полым сердечником для уменьшения веса, при этом головка и носок сваи отлиты сплошным способом. Полое ядро можно использовать для размещения контрольно-измерительных приборов при строительстве или для определения повреждения сваи.
Сборные железобетонные сваи обычно имеют постоянное поперечное сечение, но могут иметь коническую вершину. Хотя бетонные сваи не подвержены коррозии, они могут быть повреждены некоторыми типами химических веществ, электролитическим воздействием или окислением. Можно наносить специальные покрытия или использовать специальные цементы для защиты от химического воздействия.
Сборные сваи должны быть подобраны по пропорциям, отлиты, вылечены, усилены и обработаны, чтобы противостоять нагрузкам, связанным как с перемещением, так и с забивкой, а также с конструкционными нагрузками. По этой причине в деталях конструкции должны быть указаны соответствующие точки подъема и опоры для каждой длины сваи.
Железобетонные сваи изготавливаются из бетона и имеют каркас из стальной арматуры для армирования. Эти сваи более подвержены повреждениям при обращении и повреждениям, по сравнению с предварительно напряженными сваями.По этой причине они редко используются в Соединенных Штатах.
Предварительно напряженные бетонные сваи изготавливаются аналогично железобетонным сваям, за исключением того, что предварительно напряженная сталь заменяет продольную арматурную сталь.
Это может быть прядь или проволока, которые натянуты. Эта сталь затем заключена в обычную стальную спираль. Эти сваи можно сделать легче и длиннее, чем обычные железобетонные сваи той же жесткости.
Предварительно напряженные бетонные сваи могут иметь предварительное или последующее натяжение.Предварительно напряженные сваи чаще всего отливают на полную длину в постоянных бетонных основаниях, в то время как сваи с последующим натяжением обычно изготавливают секциями, а затем собирают и предварительно напрягают до требуемой длины сваи либо на заводе-изготовителе, либо на стройплощадке. Основное преимущество предварительно напряженного бетона свай в отличие от обычных армированных свай в том, что они более долговечны. Поскольку бетон постоянно сжимается, микротрещины остаются плотно закрытыми. Кроме того, растягивающие напряжения, которые могут развиваться при определенных условиях движения, менее критичны.Предварительно напряженные сваи лучше всего подходят для висячих свай в песке, глине и гравии.
Предварительно напряженные цилиндрические сваи представляют собой сваи с последующим натяжением, которые отлиты методом центрифугирования в виде секций, затем соединены пластичным шовным герметиком перед последующим натяжением по длине. Специальный бетон AA используется в процессе, который обеспечивает высокую плотность при низкой пористости. В результате этот тип сваи практически непроницаем для влаги и обладает высокой устойчивостью к проникновению хлоридов. Этот тип свай чаще всего используется для морских сооружений или сухопутных эстакад.
Предварительно напряженные центрифугированные бетонные сваи — относительно новый тип свай, состоящий из цилиндрической сваи с пустотой. Это похоже на цилиндрические сваи, но с другим процессом производства.
Деревянные сваи Деревянные сваи использовались в Северной Америке с середины 1750-х годов и используются по сей день. В то время как промышленные материалы добились значительных успехов, деревянные сваи по-прежнему имеют решающее значение для конструкции фундамента.
Более 90% деревянных свай, используемых сегодня, изготовлены из южной сосны и пихты Дугласа, при этом некоторые специальные породы древесины импортируются из тропических районов для морских свай из-за устойчивости к гниению и воздействию морских бурачков.Сваи из пиломатериалов используются редко, предпочтительнее круглая и коническая форма.
Деревянные сваи имеют ряд преимуществ, в том числе низкую стоимость на тонну грузоподъемности, возобновляемые запасы, доступные в различных длинах и размерах, простоту обращения и забивки, коническую форму и характеристики полного смещения для увеличения емкости грунта при более коротких длинах, а также прочность. при растяжении и изгибе. Тем не менее, деревянные сваи не могут быть сращены для увеличения длины, они более уязвимы к повреждениям при движении, подвержены износу, если не обработаны, и обладают упорными свойствами в отношении прочности, размеров и длины.
Древесные сваи могут обрабатываться как чистолущеные, со всей удаленной внешней корой и 80% внутренней коры, грубо лущеные, со всей удаленной внешней корой, или нелущенные.
Если ворс в дальнейшем будет обрабатываться консервантами, его необходимо очистить от кожуры. Во многих случаях деревянные сваи устанавливаются неочищенными и необработанными, как правило, для использования во временных сооружениях или с коротким сроком службы. Однако большинство деревянных свай в настоящее время обрабатывают химическими веществами, чтобы продлить срок их службы.
Древесина, используемая для укладки свай, должна быть прочной и не иметь следов гниения и повреждений насекомыми.Необходимо провести осмотр для выявления других потенциальных проблем, таких как расслоение древесины поперек годичных колец (проверка), расслоение годичных колец по окружности (тряска), расслоение древесины поперек годичные кольца (разрыв), узлы и прямолинейность.
Деревянные сваи, которые постоянно намокают из-за их расположения ниже уровня грунтовых вод, могут иметь неограниченный срок службы. Однако, если деревянные сваи подвергаются колебаниям уровня грунтовых вод или поражению насекомыми, грибками или морскими древоточцами, они могут проявляться на фоне разрушения.
В этих ситуациях может потребоваться обработка консервантом. Это включает в себя введение креозота для сохранения древесины. Решение об использовании пропитанной древесины следует принимать после рассмотрения условий, в которых будет забиваться свая. Например, сваи, которые забиваются в колеблющиеся грунтовые воды, должны быть полностью обработаны консервантами, включая креозот, раствор креозотовой смолы, креозотовую нефть, пентахлорфенол, аммиачный арсенат меди и хроматидный арсенат меди, чтобы предотвратить попадание влаги в древесину, чтобы предотвратить гниение и создание неблагоприятной среды для дереворазрушающих организмов.Деревянные сваи, используемые на суше в пресной воде, могут потребовать различных консервирующих обработок.
Деревянные сваи широко используются в соленой и солоноватой воде для морского строительства. Однако древоточцы, в том числе моллюски и ракообразные, питаются и живут в необработанной древесине. В более теплых водах некоторые методы лечения, такие как креозот, могут оказаться неэффективными.
Двойная обработка растворимых в воде солей металлов креозотом может помочь защитить деревянные сваи в соленой или солоноватой воде.
Особая древесина также может использоваться для строительства береговой линии, которая служит как сваями, так и частью самой конструкции, включая деревянные пирсы и доки, причалы, дельфины и кранцы.Одной из таких особенных пород древесины является Greenheart, которая выращивается в Гайане, Южная Америка. Эта древесина отличается особой плотностью и до 3 раз прочнее пихты Дугласа и южной сосны при изгибе и сжатии. Он также содержит алкалоидное вещество, которое удерживает морские организмы от нападения. Его плотность является дополнительным отпугивающим фактором для мотыльков. Учитывая стоимость и ограничения поставок этой древесины, она обычно не используется для изготовления чистых фундаментных свай.
Пластиковые сваи Несмотря на то, что существуют методы защиты как бетонных, так и деревянных свай от гниения и деградации, существуют пределы того, насколько хорошо их можно защитить.
Для решения этих проблем, особенно в системах морских отбойных устройств и доковых свай, можно использовать круглые сваи из переработанного пластика. Эти сваи изготавливаются из переработанного пластика диаметром от 8 дюймов до 23 футов и длиной до 120 футов. Эти пластиковые сваи имеют армирующий каркас из стали, стекловолокна или их комбинации. Место трубы в центре пластиковой сваи также может служить усилением. Некоторые варианты пластиковых свай могут иметь и квадратное сечение. Пластиковые сваи рассчитаны на то, чтобы выдерживать как осевые, так и поперечные нагрузки, в том числе удары с корабля, и могут быть установлены ударным молотом любого типа.
Существует ряд факторов, которые необходимо учитывать при выборе типа сваи, исходя из конкретных условий и требований проекта. Например, для рыхлого менее связанного грунта коническая свая будет создавать максимальное поверхностное трение. Для глубокой мягкой глины грубые бетонные сваи увеличат адгезию и скорость рассеивания поровой воды.
К другим факторам, которые следует учитывать, относятся вибрационное повреждение забивных свай, ограничения по размеру забивного оборудования из-за удаленности места проведения работ, доступность определенных материалов, использование более коротких секций свай при работах на воде из-за ограничений по перемещению свай, а также крутой рельеф местности, который делает использование определенного свайного оборудования либо дорогостоящим, либо невозможным.
Во многих случаях возможно использование нескольких различных типов свай. В этих случаях окончательный выбор должен основываться на анализе затрат, который включает общую стоимость всех вариантов. Это включает в себя неопределенность в выполнении, стоимость программы нагрузочных испытаний, задержки и разницу в стоимости других элементов конструкции, таких как оголовки свай.
Шпунтовые сваи Шпунтовые сваи представляют собой конструктивные элементы, которые образуют непрерывную стену при соединении друг с другом.
Обычно они используются либо для удержания земли, либо для исключения воды. Блокировочные устройства, образующиеся при изготовлении, обеспечивают непрерывность стены. Существует ряд различных материалов, которые можно использовать для шпунтовых свай, как описано ниже. Сталь является наиболее распространенным выбором, учитывая ее доступность, относительную прочность и простоту хранения, обращения и установки.
Стальной шпунт обычно доставляется на строительную площадку предварительно заказанной длины и укладывается в штабели, готовые к использованию.Затем отдельные части сваи или пары, которые предварительно сцеплены, устанавливаются путем забивки ударными молотами, гидроабразивной струей или вибраторами. Листы продеваются друг к другу во время установки и забивки так, что образуется сплошная стена. Эта стена является относительно грунтовой и водонепроницаемой.
В этом качестве шпунт действует как балка под нагрузкой.
Таким образом, он должен сопротивляться изгибу. В некоторых случаях способность сопротивляться изгибу не так критична, как прочность блокировки.
Современные стальные шпунтовые сваи состоят из ряда высокопрочных Z-образных, U-образных и прямых профилей. Удачная шпунтовая свая должна иметь как прочность, так и форму, чтобы выдерживать ударную нагрузку, и должна содержать свободно скользящие замки, позволяющие одному листу быть постоянно соединенным с соседним. Он также должен быть достаточно прочным, чтобы обеспечить желаемый срок службы, и иметь структурную способность противостоять ожидаемым нагрузкам.
Стальной шпунт может использоваться в различных областях.Это могут быть искусственные острова, коффердамы, переборки, отсекающие стены, стены сухого дока, подпорные стены, доки для барж, швартовные и разворотные ячейки, стены навигационных шлюзов, волноломы, противопаводковые стены и ячейки защиты мостов.
Стальные шпунтовые сваи Z-типа — самый прочный и эффективный тип стальных шпунтовых свай.
Эти сваи напоминают широкополочные балки со стенкой и двумя полками. Блокировки расположены на фланцах на наибольшем расстоянии от нейтральной оси. Это обеспечивает модуль сопротивления изгибающим движениям.По этой причине Z-формы чаще всего используются для более тяжелых строительных проектов. Однако их можно использовать с U-образными формами для более легкой работы. Для этой цели также можно использовать более легкие Z-образные формы.
Замки Z-образных шпунтовых свай спроектированы таким образом, чтобы обеспечить как свободное скольжение, так и целостность во время забивки. Большинство Z-образных свай используются для возведения прямых стен. По этой причине обычно нет необходимости в гарантированном качании или прогибе между листами. В зависимости от страны производителя Z-образные шпунтовые сваи могут иметь различные типы замкового механизма, в том числе шаровой шарнир, одинарную челюсть, двойную челюсть, большой палец и палец, двойной крюк и крюк и захват.Даже если блокировки кажутся одинаковыми, подрядчики не должны предполагать, что листы могут быть смешаны во время работы.
Замки более тяжелых шпунтовых свай не могут сцепляться с более легкими сваями.
Поскольку Z-образные сваи обладают высокой внутренней прочностью, их обычно можно транспортировать с меньшим риском повреждения по сравнению с другими типами листов. Однако замки Z-типа не подходят для сращивания.
Шпунтовые сваи можно вытаскивать после временного использования с очисткой и восстановлением замков.По этой причине есть возможность сдачи шпунта во временное пользование.
Арочные и U-образные сваи используются реже, чем Z-типы, потому что они не так эффективны. Это связано с тем, что замки расположены по средней линии стены, что снижает прочность стены до свойств цельного листа. За исключением очень неглубоких арочных форм, используемых в основном для круглых ячеек, горячекатаные арочные шпунтовые сваи не производятся в Соединенных Штатах, но могут быть доступны у европейских и японских производителей.Хотя они менее эффективны, чем Z-образные сваи, с ними легче работать в полевых условиях из-за более слабой блокировки.
Арочная стенка и U-образные листы также могут быть легче склеены для увеличения длины. Сваи арочной формы в основном используются для более легких конструкций, таких как укрепление траншей, легкие переборки, неглубокие подпорные стены и перегородки.
Плоские и неглубокие арочные шпунтовые сваи используются для круглых отдельно стоящих конструкций, известных как заполненные ячейки. При использовании в этих целях листы подвергаются кольцевому натяжению из-за внутреннего давления оставшейся почвы.Поэтому замки специально рассчитаны на эти нагрузки. При использовании для создания этих бочкообразных конструкций отдельные листы напоминают бочкообразные клепки. Плоские и неглубокие сваи арочного типа имеют плоские профили, поэтому они не удлиняются и не сплющиваются поперек арки.
Плоские листы навинчиваются с помощью блокировок большого пальца и пальца для непрерывного соединения друг с другом вокруг шаблона круглой направляющей. Затем ствол клетки заполняют такими материалами, как песок или камень.
Эти заполненные ячейки обычно строятся на камне, твердой глине или забиваются в песок или гравий. Хотя они могут использоваться в качестве искусственных островов, дельфинов или причальных сооружений, их основное применение — строительство коффердамов и переборок, пирсов или других сооружений на набережной. Когда вода глубокая и нагрузки высокие, отдельные ячейки строятся и соединяются друг с другом с помощью промежуточных соединительных ячеек, в результате чего получается сплошная стена из стали и наполнителя. Эти перемычки можно демонтировать с повторным использованием свай, хотя гарантии производителя обычно распространяются только на первое использование.
Опора стены из шпунта обеспечивается анкерной системой в верхней части стены. Таким образом, реакция передается от стены к анкерам через перекладины из конструкционной стали, которые обычно крепятся к задней части стены с помощью болтов. Уэльсы обычно размещаются на внутренней стороне стены и состоят из двух каналов, расположенных спиной к спине, с прокладками.
Анкерные стержни, расположенные через равные промежутки, проходят от лицевой стены через сваи к анкерной стене или анкерным сваям в задней части.Расстояние между этими шпалами обычно кратно расстоянию, на котором проезжает пара шпунтовых свай. Это упрощает установку. Стяжки изготавливаются из стальных стержней с расставленными концами, чтобы обеспечить дополнительный металл на резьбе, а затем собираются на рабочем месте с помощью удерживающих пластин, гаек, шайб и талрепов. Их следует располагать как можно ближе к отметке низкого уровня воды, чтобы уменьшить пролет между опорами, но устанавливать над водой для облегчения монтажа. Рельсы должны быть как покрытыми, так и обернутыми для защиты от коррозии и перенапряжения из-за осадки грунта.
Анкерные системы и двутавровые натяжные сваи также могут использоваться для анкеровки переборок. Когда за стеной недостаточно места для установки обычной системы анкерных стержней, можно использовать заземляющие анкеры. Они используют метод наклонного бурения для установки высокопрочных стальных стержней или кабеля между стеной и скалой или устойчивым грунтом на более низкой высоте.
Затем анкер заливается на место. Стальные двутавровые сваи могут быть забиты на тесто, а затем прикреплены к системе киля. Эти сваи затем работают как натяжные сваи.
Чтобы не допустить проникновения воды на строительную площадку, когда постоянное сооружение строится в сухом месте, почти всегда используются штучные шпунтовые сваи. Для этой цели могут быть использованы прямостенные коффердамы, состоящие из замкнутой стены квадратного или прямоугольного сечения из шпунтовых свай. На воде используются обычные системы крепления, чтобы внутренняя часть коффердамов оставалась чистой. На суше можно использовать земные или каменные анкеры.
Реакции обшивки создают нагрузки на сваи, которые действуют как балки на опорах.Нагрузки на валы должны включать торцевую тягу от других элементов яруса. Поперечные ярусы должны быть выполнены в виде колонн и расположены таким образом, чтобы они серьезно не мешали работам, происходящим внутри коффердама.
могут использоваться как в соленой, так и в пресной воде, и производятся в различных размерах, формах и толщинах. Существует ряд соображений, которые следует учитывать при принятии решения об использовании алюминиевых шпунтовых свай, в том числе достаточно ли они прочны, функциональны ли они, первоначальные и общие затраты в течение срока их службы, будет ли они хорошо выглядеть и как долго они будут служить. последний.
Одним из преимуществ алюминиевых шпунтовых свай по сравнению с другими типами шпунтовых свай является их малый вес и одно из самых эффективных соотношений прочности к весу среди всех типов строительных материалов. Учитывая небольшой вес, с этими шпунтами легко обращаться. Это также позволяет монтажникам работать в относительно узких местах. Исторически сложилось так, что подавляющее большинство (90%) алюминиевых свай применялось в условиях соленой воды без защитных покрытий. Если материал правильно установлен, то защитные покрытия, как правило, не требуются.
Один из самых больших вопросов, который нужно задать об использовании алюминиевых шпунтовых свай, заключается в том, будут ли они работать в конкретной среде. Алюминиевые сплавы могут противостоять коррозии при атмосферных воздействиях, пресной и соленой воде, а также хорошо работают при контакте с различными почвами. Его коррозионная стойкость обусловлена защитной, невидимой оксидной пленкой на его поверхности. Даже если эта пленка разрушится, она сразу же начнет восстанавливаться при наличии кислорода. Пока эта оксидная пленка не повреждена и непрерывна или может реформироваться, металлический алюминий будет сохранять свою высокую коррозионную стойкость.Однако в некоторых условиях эта пленка может разрушаться или растворяться. Обычно это происходит в крайне неблагоприятных условиях окружающей среды, что приводит к травлению и/или точечной коррозии.
Чтобы определить, будут ли алюминиевые шпунтовые сваи хорошо работать на рабочей площадке, можно взять пробы грунта вдоль предполагаемой линии установки переборки, а также пробы воды в различных точках.
Если результаты испытаний показывают, что либо почва, либо вода находятся за пределами безопасного диапазона для алюминия, то можно использовать защищенный алюминий, незащищенный алюминий или другой материал.
Относительно новый тип шпунтовых свай, виниловые сваи легкие, простые в установке и стойке, а также устойчивые к воздействию окружающей среды. Его можно использовать в различных приложениях и конфигурировать в различных цветах. Виниловый шпунт спроектирован так, чтобы быть устойчивым к атмосферным воздействиям, коррозионно-стойким, невосприимчивым к грибкам и морским буравчикам, экологически чистым, простым в установке и экономичным. Он идеально подходит для легких переборок, которые обычно используются в жилых, рекреационных и морских сооружениях.
Виниловый шпунт доступен в нескольких конфигурациях, наиболее распространенной из которых является Z-образная свая, похожая на стальную сваю. Поскольку виниловый шпунт экструдирован, он может иметь большее разнообразие сечений, чем листовой прокат.
Производители часто предлагают ребра жесткости и/или утолщения углов.
производится из модифицированного поливинилхлорида (ПВХ). Это делает его подходящим для большинства морских сред. Этот винил также содержит УФ-стабилизатор, который уменьшает порчу из-за солнечного света.Виниловый шпунт имеет низкие показатели прочности и эластичности по сравнению с другими шпунтовыми материалами. Как и для любого другого типа пластика, свойства материала применить сложнее, чем с металлами. Прочность на растяжение может значительно варьироваться в зависимости от того, как пленка нагружена, и от времени. По этой причине следует внимательно следовать рекомендациям производителя по загрузке.
Этот тип сваи может быть установлен с помощью вибропогружателя, переносного воздушного компрессора или гидравлического отбойного молотка с листовым башмаком, ударного молота или водоструйного топлива с помощью высокопроизводительного насоса.Как и в случае с другими типами шпунтовых свай, виниловые шпунтовые сваи следует установить перед забивкой.
Эту сваю можно установить вручную, учитывая ее малый вес, либо с помощью крана или экскаватора. Точный метод установки будет зависеть от условий рабочей площадки и предпочтений подрядчика.
Пултрузионные листы из стекловолокна представляют собой относительно новый продукт, состоящий из высокоэффективной смолы, обладающей значительной продольной прочностью и прочностью на растяжение.Поскольку он протягивается через матрицу, которая формирует его форму, а не проталкивается, листы очень постоянны по допускам и свойствам от одного к другому.
Пултрузионный шпунт устойчив к коррозии, ультрафиолетовому излучению, атакам морских бурачей и других разрушительных элементов. Эти листы также легкие, что в большинстве случаев упрощает установку.
Шпунтовые стены из пултрузионного стекловолокна спроектированы с использованием тех же принципов, что и другие типы шпунтовых материалов.Однако он более подвержен прогибу, чем стальной лист, поэтому следует соблюдать осторожность, чтобы не допустить чрезмерного прогиба.
Он может быть более восприимчив к локальному выпучиванию и поперечному изгибу, которых можно избежать, ограничивая обычные напряжения изгиба и прогиба. Блокировочная прочность этого материала может быть недостаточной для некоторых применений, таких как коффердамы, поскольку поперечная прочность меньше продольной прочности. Обратная засыпка должна быть тщательно выбрана, чтобы избежать разрыва листов во время расширения из-за изменений в содержании воды, с дренажными отверстиями, просверленными в листовом покрытии для обеспечения дренажа.Пултрузионные шпунтовые сваи не должны упираться в скалу.
Пултрузионные шпунтовые сваи устанавливаются аналогично другим типам шпунтовых свай, как описано выше. Лучше всего установить перед поездкой. Если позволяют условия безопасности, это можно сделать вручную. В противном случае его можно установить с помощью крана или экскаватора. После того, как защитное покрытие забито, необходимо установить доски, оттяжки и заглушки.
Деревянная обшивка Деревянные шпунтовые сваи можно использовать для небольших земляных работ, когда нет серьезных проблем с грунтовыми водами.
Он может состоять из цельного бруса или досок или одинарного шпунта. В насыщенных почвах необходимо использовать более сложную форму деревянного шпунта, например, доски внахлест, скрепленные шипами или болтами. Например, система Уэйкфилда состоит из трех досок определенной толщины и ширины, соединенных в бутылки и/или соединенных шипами вместе с центральной частью, расположенной на один или несколько дюймов впереди других, чтобы образовать шпунт и паз.
— это экономичный выбор для волноломов, волн и других сооружений на набережной.Они часто используются, когда сборные элементы будут включены в окончательную конструкцию или останутся на месте после строительства. Если сваи сборные, они обычно состоят из шпунтовой секции, армированной вертикальными стержнями и обручами.
Если сваи будут контактировать с морской водой, предварительное напряжение необходимо для закрытия мелких трещин. Хотя этот тип покрытия не является водонепроницаемым, пространство между сваями можно залить раствором. Конструкция шпунта и шпунта поможет сделать бетонную шпунтовую стену водонепроницаемой.После установки сваи щели промывают и заливают раствор в отверстие.
При разработке проекта, который включает в себя либо несущие, либо шпунтовые сваи, очень важно понимать различные доступные типы свай, а также их надлежащее использование. Хотя может быть более одного типа свай, которые можно использовать в конкретной работе, часто есть более экономичный выбор, основанный как на немедленных, так и на долгосрочных затратах. Тщательно изучив каждую альтернативу, можно сделать наилучший выбор как для настоящей, так и для будущей долговечности.
Посмотреть полную статью здесь.
Сравнительное исследование схем защиты щитовых тоннелей, примыкающих к группам свай
Щитовых тоннелей, примыкающих к группам свай, всегда является неизбежной проблемой при строительстве городского метрополитена. Случай был обнаружен в проекте 7-й линии метро Тяньцзиня, где рядом с существующими свайными группами моста Шию будет построен щитовой туннель.
Весь тоннель щита находится близко к группам свай, а минимальное расстояние всего 0.8 м. Поэтому в данной статье предложены четыре вида защитных схем. Крайне важно выбрать соответствующую схему защиты, чтобы гарантировать безопасность при строительстве туннеля. В этом исследовании основные механические характеристики и физические параметры почвы участка были получены посредством лабораторных испытаний. Кроме того, был проведен трехмерный метод конечных элементов для сравнения и анализа эффективности защитных схем в смягчении последствий проходки тоннелей на соседние группы свай.Результаты показывают, что схема глубокого цементирования лучше контролирует поперечную деформацию и изгибающий момент свай, в то время как схема подкрепления свайного фундамента лучше снижает осадку конструкции моста и деформацию грунта. Наконец, будет принята схема армирования с глубоким заливанием, чтобы обеспечить плавное прохождение щита через группы свай.
1. Введение
С развитием городского подземного пространства все чаще встречаются случаи прокладки щитовых тоннелей под существующими свайными фундаментами зданий или рядом с ними.
Строительство тоннеля неизбежно перераспределяет начальное напряжение грунта, вызывая оседание поверхности, наклон, изменение кривизны, горизонтальное смещение и прерывистую деформацию, которые могут повлиять на близлежащие свайные фундаменты, тем самым создав потенциальную угрозу безопасности строительных конструкций [1-7]. Влияние проходки тоннелей на существующие свайные фундаменты доставило большие трудности при проектировании и строительстве городского метрополитена, и многие исследователи изучали его с помощью численных и аналитических методов [8–16].Кроме того, был проведен ряд модельных испытаний центрифуг [17–23] и полевых наблюдений [24–31] для изучения влияния проходки туннелей на грунт и близлежащие свайные фундаменты.
Подземные свайные фундаменты плотные в городах с густонаселенной застройкой. Если расстояние между свайным фундаментом и щитом слишком мало, проходка тоннелей может привести к неравномерной осадке, деформации конструкции и трещинам в зданиях [32–37]. Для обеспечения плавного выдвижения щита и безопасности прилегающих свайных фундаментов необходимо принять некоторые защитные меры [38–50].
Билотта и Руссо [42] использовали простой ряд свай, чтобы предотвратить повреждение зданий при проходке тоннелей. С помощью трехмерного анализа конечных элементов и центробежных испытаний был сделан вывод, что снижение осадки является значительным при очень малом расстоянии друг от друга, а сваи с большим шагом также помогают снизить среднюю горизонтальную деформацию. Бай и др. [43] применили три метода защиты в сложных строительных процессах: для разделения зданий и туннеля использовалась подземная перегородка, когда расстояние между ними менее 5 м; метод армирования цементным раствором был принят, когда минимальное расстояние составляет от 5 до 10 м; а если минимальное расстояние больше 10 м, были выбраны оптимизированные параметры конструкции, чтобы уменьшить влияние земляных работ.Фу и др. [45] оценили эффективность подземных перегородок, залитых струйным раствором, в смягчении последствий строительства щитовых туннелей на существующие свайные конструкции посредством численного анализа и полевого мониторинга.
Их результаты показали, что наличие перегородки может избавить существующие сваи от дифференциального смещения, тем самым улучшая механические характеристики взаимодействия сваи и опоры. Ван и др. [46] расширили и укрепили плотный фундамент моста Фэнци и улучшили составной грунт.Они проанализировали данные мониторинга до и после пересечения моста телом щита и обнаружили, что эти усовершенствования могут эффективно уменьшить осадку моста во время проходки туннеля и улучшить механические состояния конструкций моста.
Однако на таком сложном инженерном фоне предыдущие исследования в этом аспекте все еще недостаточно богаты. В процессе урбанизации появляется все больше проектов прокладки туннелей под свайными фундаментами или рядом с ними, а расстояние между свайным фундаментом и щитом становится меньше.Эти исследования в основном сосредоточены на обычном свайном фундаменте, в то время как было проведено мало исследований для изучения глубоких фундаментов путепроводов или виадуков, особенно когда туннель находится так близко к свайному фундаменту.
В проекте 7-й линии метро Тяньцзиня туннель был построен рядом с существующими свайными группами моста Шию. В целях обеспечения плавного продвижения щита и безопасности соседних групп свай в данной работе проводится сравнительное исследование влияния защитных схем на снижение влияния конструкции тоннеля на свайные фундаменты.План документа выглядит следующим образом: Раздел 2 представляет собой обзор проекта 7-й линии метро Тяньцзиня и описывает геологию участка. Основные механические характеристики и физические параметры грунта участка были получены путем лабораторных испытаний. В разделе 3 описаны метод создания трехмерной численной модели туннеля и моста, а также определяющая модель и параметры расчета. Раздел 4 иллюстрирует четыре схемы защиты и их применение. В разделе 5 путем выполнения серии трехмерных анализов методом конечных элементов были изучены напряжения и деформации групп свай, на которые влияет проходка тоннелей.Численные результаты трех случаев были сопоставлены для оценки эффективности защитных схем в смягчении последствий строительства туннеля на соседние группы свай.
И была предложена схема, пригодная для строительства тоннеля. В заключении представлены выводы и итоги работы.
2. Технические знания
2.1. Обзор проекта
Как показано на рис. 1, линия 7 метро Тяньцзиня расположена в Тяньцзине, Китай. Линия метро общей протяженностью 26,5 км построена в виде двухствольных однопутных тоннелей с 21 станцией.Согласно проектной документации, интервальный туннель от станции Lijiang Road до станции Tumor Hospital должен был проходить через соседние группы свай моста Шию. Сдвоенные тоннели с наружным диаметром 6,0 м и толщиной облицовки 0,3 м были прорыты с использованием двух щито-тоннепроходческих комбайнов с компенсацией давления грунта (ЕРВ). Мощность вскрыши над тоннелем варьируется от 17,3 до 19,1 м. Мост Шию представляет собой опорно-колонный мост, а конструкция настила представляет собой бетонную сплошную коробчатую балку шириной 7 м.Под каждым оголовком установлены четыре буронабивные сваи диаметром 1 м, длиной 40 м и шагом 2,6 м.
Соотношение пространственного положения групп свай и тоннеля щита можно найти на рисунке 2. Зона исследования находится между расчетным пробегом правой линии YDK21 + 134,382 и расчетным пробегом левой линии ZDK21 + 201,596. Туннель находится очень близко к группам свай, а минимальное горизонтальное расстояние от левой линии до сваи составляет 0,8 м. Расстояние между правой линией и соседними стопками равно 1.18 м, 1,20 м и 1,64 м соответственно.
2.2. Состояние участка
Участок строительства расположен на морско-аллювиальной прибрежной равнине. Как показано на Рисунке 3, пласт от поверхности земли до глубины 60 м делится на 7 слоев с точки зрения характеристик почвы, т. е. различный слой насыпи, коричнево-серый слой алевритовой глины (CL-1), коричнево-серый алеврит слой (ML), слой серой алевритистой глины (CL-2), слой алевритовой глины от черного до серого (CL-3), слой серовато-желтой алевритистой глины (CL-4) и слой желтовато-коричневой алевритистой глины (CL-5) .
Щитовая машина в основном пересекает слой серой илистой глины (CL-2), когда достигает моста Шию. Подземные воды в этом районе представляют собой четвертичные поровые воды, которые можно разделить на грунтовые воды и напорные воды. Глубина грунтовых вод составляет 2,5–3,8 м, а напорная вода в основном существует в слое ила и илистого песка, которые находятся ниже туннеля. Поэтому влияние подземных вод при строительстве щита не учитывается.
2.3. Механические испытания грунта на площадке
В соответствии с различными слоями грунта на инженерной площадке был пробурен ненарушенный грунт с семью точками глубины для проведения лабораторных испытаний на трехосное сжатие.Для каждого слоя грунта, полученного на площадке, готовили не менее 6 опытных образцов почвы. Испытания на сдвиг консолидированного недренированного материала были проведены на образцах при различном всестороннем давлении от 100 кПа до 350 кПа с приращением давления 50 кПа. На рис. 4 показаны кривые напряжения-деформации грунта пятого слоя при различном всестороннем давлении. Из кривых испытаний видно, что с увеличением деформации сдвига напряжение сдвига увеличивается постепенно, а на начальном этапе напряжение сдвига увеличивается быстрее.Когда деформация сдвига увеличивается до определенной степени, тенденция увеличения напряжения сдвига замедляется и постепенно достигает своего пикового значения. Сильные параметры образцов показаны в таблице 1.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 Образцы почвы были неоднократно загружены во время контрольная работа. На рис. 5 представлены кривые напряжение-деформация грунта четвертого слоя при повторном нагружении, из которых можно сделать вывод, что грунт проявляет свойства размягчения при малом всестороннем давлении, но с увеличением всестороннего давления грунт проявляет свойства упрочнения.Пиковая прочность образцов грунта увеличивается по мере увеличения всестороннего давления.
Глубина проходки щита составляет около 20 м, а зона влияния проходки щита на свайное основание в основном сосредоточена в четвертом слое грунта. Поэтому в конститутивной модели необходимо учитывать упрочняющие характеристики грунта.
3. Численное моделирование
3.1. Числовая модель
Согласно обзору проекта 7-й линии метро Тяньцзинь, вдоль строительной линии много свай.Для численного моделирования использовалась программа конечных элементов Midas GTS. Принимая во внимание влияние граничных эффектов на точность численных результатов, для построения трехмерной конечно-элементной модели была выбрана область с наибольшим риском строительства для анализа влияния строительства тоннеля на 12 соседних групп свай. Перспективный вид численной модели показан на рисунке 6. Сетка, примененная в этой модели, состояла из 37 254 узлов и 73 193 элементов. Размеры грунтового тела были выбраны равными 120 м (длина) × 120 м (ширина) × 65 м (глубина).Массив грунта, оголовки четырех свай и обделки тоннелей моделировались с использованием элементов тетраэдра.
Щит и настил мостика моделировались пластинчатыми элементами. А балочные элементы использовались в сваях. В этой модели массив грунта и сваи рассматривались как сплошные твердые тела. Щитовая машина была упрощена до континуальной оболочки. Облицовка тоннелей моделировалась сплошными твердыми телами без учета стыков. Чтобы смоделировать граничные условия, смещение четырех вертикальных границ было установлено равным нулю в горизонтальном направлении и оставлено свободным для установки по вертикали.При этом нижняя граница была зафиксирована, а верхняя граница свободна.
3.2. Определяющая модель и параметры расчета
На точность результатов численного моделирования в основном влияют два фактора: определяющая модель и параметры расчета. При трехосном испытании основная характеристика кривой напряжения-деформации мягкого грунта Тяньцзиня, изучаемая в этой статье, заключается в том, что она показывает упрочняющее поведение с увеличением всестороннего давления.
Применимость различных геоматериалов конститутивной модели была изучена для типичного мягкого грунта Тяньцзиня.Конститутивные модели Мора-Кулона и Друкера-Прага, обычно используемые в численном моделировании, плохо отражают характеристики упрочнения. Поскольку предполагается, что прочность мягкого грунта на сдвиг не меняется со временем, модифицированная кембриджская модель не принимается. Наконец, определяющее поведение мягкого грунта моделируется с помощью модифицированной модели Мора-Кулона, которая может не только компенсировать недостаток модели Мора-Кулона, но также имитировать упрочняющее поведение мягкого грунта. Модифицированная конститутивная модель Мора-Кулона учитывает корреляцию между жесткостью грунта и напряженным состоянием и принимает режимы двойного упрочнения в направлении сдвига и направлении сжатия.Его критерий текучести включает нелинейно-упругую часть и пластическую часть. Кроме того, по сравнению с моделью Мора-Кулона модифицированная модель Мора-Кулона более эффективна в вычислительном отношении.
Параметры грунта, принятые при численном моделировании, в основном определяются на основе сопоставления данных местных исследований и лабораторных испытаний (табл. 2). Сваи, обделка тоннеля, тело щита и раствор рассматриваются как линейные изотропные упругие материалы. Для облицовки туннеля использовался бетон марки С50 (кубическая прочность 50 МПа), а для свай – бетон марки С25 (кубическая прочность 25 МПа).В таблице 3 представлены параметры конструкции моста и материалов.
| 0 |
При численном расчете механическая модель массива грунта сильно нелинейна, а граница раздела грунт-свая является прерывистой.Эти два фактора приводят к проблеме несходимости в вычислительном процессе. Исследуемые в данной работе сваи относятся к висячим сваям, несущая способность которых в основном зависит от бокового трения свай. Под действием большой силы выдавливания в щитовой конструкции граница раздела свая-грунт будет вызывать дислокационное скольжение. Поэтому элементы интерфейса использовались для моделирования взаимодействия сваи с грунтом сбоку и в основании сваи. Интерфейсы определяются жесткостью сдвига K t , нормальной жесткостью K n и конечной силой сдвига. | K T (MPA / M) | бокового трения ворса (KPA) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Silty Clay (CL-1) | 400 | 40 | 18. 29 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 550 | 550 | 55 | 55 | 41.85 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Silty Clay (Cl-2) | 650 | 65 | 65 | 43.65 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Silty Clay (CL-3) | 750 | 75 | 75 | 75 | 46.02 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 40341 900 6 | 900 | 90 6 | 53.97 | 53.97 | Silty Clay (CL-5) | 1000346 | 1000346 | 58.62 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7
1
3
Окончательная сила сдвига — это предельная прочность на сдвиг грунта вокруг свай, полученная в результате лабораторных испытаний. Zhu [51] применил полевые испытания для изучения контакта сваи с грунтом в илистой глине. Результаты показывают, что сдвиговая жесткость увеличивается с увеличением нормального давления тела сваи, и значение K t находится между 35,7 МПа/м и 102 МПа/м. Dong [52] изучил параметры границы раздела свая-грунт с помощью полевых испытаний. Результаты показывают, что значение K t составляет от 1/10 до 1/100 значения K n , а когда значение K t превышает порядок 0.1 МПа/м, параметры поверхности раздела свая-грунт менее подвержены влиянию, что близко к результатам, рассчитанным программно. Основываясь на предыдущих исследованиях и непрерывных попытках использования программного обеспечения, параметры границы раздела свая-грунт, использованные в анализе, показаны в таблице 4. N (MPA / M)3.3. Численная процедура
Типичный «пошаговый» подход был принят для моделирования процесса строительства экрана [13, 53, 54]. Численное моделирование состояло из трех ключевых этапов, т. е. проходки тоннеля в щите, сборки крепи и заливки хвостовика щита. Как показано на Рисунке 7, используется следующая последовательность моделирования: (1) В этой статье рассматривается только влияние проходки щита на группы свай.
Таким образом, первым шагом было моделирование желаемой сваи, а осевая нагрузка, определенная в результате испытания сваи на нагрузку, была приложена к оголовку сваи.Затем смещения были обнулены. (2) Равномерно распределенные давления применялись к сеткам грунта на забое выемки для имитации опорных давлений забоя во время проходки щитового туннеля. Соответствующие почвенные элементы были удалены из модели методом «смерти элемента». Щитовая машина продвигалась вперед на 7 отрезков (каждый отрезок имеет ширину одного кольца 2 м), и одновременно приводились в действие элементы щита.(3)Первый отрезок крепи был активирован после выемки грунта.Подъемные усилия были приложены перед щитом для имитации процесса подъема. (4) В хвостовой части щита в зазоре между футеровкой и вынутым грунтом активировался слой цементации. Радиальное давление применялось на периферии грунта, чтобы имитировать давление цементации.
При последовательной выемке на каждом этапе строительства в модели деактивировался один слой элементов грунта и активировались или деактивировались соответствующие элементы.
Во время моделирования строительства всего 120 шагов (по одному срезу на каждом шаге раскопок); сначала наступала левая линия, а затем раскапывалась правая линия.
4. Выбор защитных схем
Проходка щитового тоннеля вызовет сильное нарушение окружающего грунта и окажет сильное воздействие на соседние группы свай, что вызовет определенную степень изгибной деформации свайного фундамента, что еще больше повлияет на несущую способность свайный фундамент. Поэтому для обеспечения безопасности свайной конструкции необходимо принять ряд мер, среди которых в первую очередь следует оптимизировать параметры конструкции щита. Согласно предыдущему опыту и ссылкам [55–58], нарушение проходки щита в грунтах можно уменьшить, контролируя давление крепи забоя (200 кПа), синхронное давление заливки (250 кПа) и усилие домкрата (3500 кПа).Кроме того, эффективными схемами, позволяющими существенно снизить влияние проходки тоннелей, являются усиление грунта или самой соседней сваи, изоляция и подкрепление свайного фундамента.
В этой статье будут выбраны подходящие схемы путем всестороннего рассмотрения.
4.1. Схема армирования при заливке глубоких скважин
Как показано на рис. 8(a), процесс реализации схемы заливки скважин глубокими скважинами заключается в равномерном нагнетании цементно-натриево-силикатного раствора в половину или всю секцию защитного тоннеля.Закачиваемый раствор продавливается и проникает в окружающий грунт существующего туннеля, что изменяет физико-механические параметры грунта и пути просачивания грунтовых вод. По мере увеличения общей прочности грунта усилие выдавливания, создаваемое щитовой проходкой, больше расходуется в армированном грунте, что снижает влияние щитовой конструкции на свайно-групповое основание. Схема цементации имеет преимущества низкой стоимости, низкого уровня шума и небольшой вибрации. Предыдущие исследования показывают, что схема армирования с помощью заливки раствором глубоких отверстий может эффективно уменьшить осадку грунта.
4.2. Схема армирования свай
Подобно схеме глубокой заливки, существующий свайный фундамент укрепляется за счет заливки вокруг свай (рис.
8(b)). Инъектирование улучшает механические свойства грунта вокруг свай, формирует свайный грунт и фундамент свайной группы в целом с высокой прочностью. Кроме того, после цементации улучшаются механические свойства поверхности раздела свая-грунт. В полной мере задействовано поверхностное трение сваи, а также улучшена несущая способность свайного фундамента.Однако из-за того, что длина свайного фундамента, изучаемого в данной статье, достигает 40 м, схему заливки арматуры вокруг свайного фундамента построить сложно. Поэтому не рекомендуется принимать эту схему.
4.3. Схемы изолирующих свай и перегородок
На рисунке 9 представлены схемы изолирующих свай и перегородок. Проходка щитового туннеля будет создавать большое усилие выдавливания во время строительства. Сила выдавливания передается на свайный фундамент окружающим грунтом как средой, которая оказывает большое влияние на свайный фундамент.Чтобы свести к минимуму передачу этой силы, между свайным фундаментом и туннелем устанавливаются изолирующие сваи или перегородка.
Жесткость изоляционной конструкции используется для блокирования силы выдавливания в процессе строительства, чтобы контролировать деформацию окружающего грунта и защищать близлежащий фундамент свайной группы. Предыдущие исследования показывают, что эта схема может избавить существующие сваи от дифференциального смещения, тем самым улучшая механические характеристики свай.Однако на реализацию схемы изоляции большое влияние оказывает строительная площадка, а также ограничено расстояние между свайным фундаментом и щитовым тоннелем. Когда туннель расположен слишком близко к сваям, строительство изоляционной конструкции вызовет осадку грунта, а также окажет определенное влияние на свайный фундамент. Вдоль строительной линии много групп свай, а минимальное расстояние от сваи до борта тоннеля составляет 0,8 м. Поэтому применять схемы изоляции нецелесообразно.
4.4. Схема крепления свайного фундамента
Прокладка щитового тоннеля оказывает большее влияние на несущую способность свайного фундамента, тем самым влияя на безопасность конструкции моста. На рис. 10(а) показана технология активного закрепления свай. При устройстве нового свайного фундамента нагрузка, действующая на существующий свайный фундамент, может быть передана на опорную сваю через опорные балки. При возведении щита большая часть внешней нагрузки будет приходиться на новый свайный фундамент, что приведет к осадке нового свайного фундамента.Технология пассивного закрепления свай заключается в увеличении конструкции оголовков свай и формировании новой несущей системы группы свай с новыми и существующими сваями, как показано на рисунке 10(b). Новые свайные фундаменты разделяют часть верхней нагрузки, чтобы улучшить несущую способность существующего свайного фундамента. Схема крепления пассивной сваи может быть применена к проекту, изучаемому в данной статье.
5. Сравнительный анализ защитных схем
В соответствии с реальными условиями строительной площадки были выбраны две подходящие защитные схемы: схема армирования заглубленной заливкой и схема подкрепления свайного фундамента.
Были созданы две разные модели конечных элементов (рис. 11) для дальнейшего выбора лучшей схемы из двух защитных схем. При моделировании схемы глубокой заливки глубина заливки составляет 0,5 м, а заливка всей секции осуществляется до выемки щита. Каждый шаг продвижения щита составляет одно кольцо, а заливка цементом опережает один шаг выемки щита. В схеме основания свайного фундамента перед проходкой туннеля было увеличено четыре заглушки и добавлено восемь свайных фундаментов, как показано на рисунке 11(b).В результатах расчетов вертикальное смещение моста, осадка поверхности земли, поперечная деформация свай и изгибающий момент свай были выбраны в качестве контрольных значений для сравнения и анализа смягчающего эффекта двух схем.
5.1. Вертикальное смещение моста
На рис. 12 сравниваются результаты расчета вертикального смещения всей модели после проходки щита для трех схем. Показано, что осадка моста, вызванная строительством туннеля, очевидно снижается после принятия защитных схем. Среди них максимальная осадка без защиты составляет около 8,0 мм. В схемах крепления свайных фундаментов и заглубленного цементирования максимальная осадка составляет около 2,9 мм и 4,4 мм соответственно, что уменьшилось примерно на 63,2% и 45,4%. Такое снижение означает, что схема заливки цементным раствором в глубоких скважинах лучше влияет на снижение общей осадки. Из результатов расчета видно, что колпаки и соответствующая надстройка претерпели почти одинаковую осадку из-за использования упругих бетонных материалов.Кроме того, из рисунка 12(с) видно, что после проходки туннеля конструкция моста (включая настил моста, опоры и оголовки) имеет большую осадку, особенно осадка пролетного строения свайно-группового фундамента (F2) является наибольшей. (около 7,8 мм), что показывает, что проходка щита действительно оказывает большое влияние на устойчивость конструкции моста. В отличие от рисунка 12 (а), видно, что осадка всего моста значительно снижается после заливки цементным раствором, а распределение осадки аналогично неармированной схеме.
Это связано с тем, что цементация повышает прочность окружающего грунта, что снижает влияние проходки туннеля на весь мост. По сравнению со схемой крепления свайного фундамента на рис. 12(б) видно, что общая осадка моста, а также разность осадок соседних опор наименьшая из трех схем. После армирования свайно-групповых фундаментов Ф1, Ф2, Ф11, Ф12 осадка соответствующего пролетного строения значительно снижается, при этом максимальная осадка приходится на пролетные строения Ф5 и Ф6.Фундамент с опорной сваей используется для усиления конструкции моста, и когда туннель вырыт, нагрузка передается на опорные сваи, чтобы заменить соседние сваи, чтобы нести нагрузку, что делает конструкцию более устойчивой по силе и более равномерной по осадке. . Результаты показывают, что мост в конце проходки тоннеля безопасен. Схема заливки раствором с глубоким отверстием уменьшает осадку всей конструкции моста, а распределение осадки моста аналогично неармированной схеме.Схема крепления свайного фундамента лучше влияет на контроль осадки конструкции моста.
Распределение осадки конструкции моста изменилось, а осадка пролетного строения армированного свайного фундамента значительно уменьшилась.
5.2. Осадка поверхности земли
Выемка туннеля вызовет оседание поверхности, что приведет к образованию осадочного желоба, а наличие свайного фундамента под поверхностью изменит форму желоба. Рисунок 13 получен по данным осадки грунта на продольных участках тоннеля Y = 42 (под влиянием свайного фундамента F2) и Y = 55 м (не под влиянием свайного фундамента).На рис. 13(а) максимальная осадка грунта приходится именно на то место, где находится цоколь, а осадка цоколя намного больше, чем осадка грунта, что указывает на то, что конструкция туннеля оказывает большее влияние на конструкцию моста. чем почва. Схема заливки цементным раствором с глубоким отверстием значительно снижает осадку грунта, но осадка на уровне F2 все еще относительно велика. Схема подкрепления свайного фундамента не только снижает влияние свайного фундамента на осадку грунта, но и уменьшает осадку грунта за счет армирования F2.
Из рисунка 13(b) видно, что три кривые осадки симметричны относительно осевой линии двух туннелей. Когда туннель выкапывается напрямую, кривая осадки имеет V-образную форму, а максимальная осадка грунта достигает примерно 3,1 мм. На схеме крепления свайного фундамента и схеме глубокой заливки видно, что после строительства тоннеля на поверхности земли образуются очевидные ложбины осадки. Кроме того, максимальная просадка грунта при двух схемах защиты составляет около 1.8 мм, а их кривые осадки грунта в основном совпадают друг с другом, что показывает, что контрольный эффект двух схем на осадку грунта аналогичен, и эффект обоих заметен (уменьшение около 41,9%). Данные измерений деформации поверхности земли при выемке щита были получены на участке Тяньцзиньского метрополитена [59]. Результаты измерений оседания поверхности показаны на рисунке 14, а окончательное оседание поверхности составляет менее 4 мм. Можно видеть, что результаты измерений аналогичного проекта в той же области в основном согласуются с результатами расчетов, что может подтвердить надежность результатов расчетов, полученных методом конечных элементов в этом исследовании.
5.3. Боковая деформация свай
Сжимающее действие щитовой проходки вызовет определенное горизонтальное смещение примыкающего свайного фундамента. Когда внешняя нагрузка продолжает действовать на деформированный свайный фундамент, свайный фундамент будет находиться в неблагоприятном состоянии внецентренного сжатия, что крайне вредно для свайного фундамента. Поэтому важно обсудить и проанализировать боковую деформацию свай как важный параметр. После завершения строительства щита горизонтальное смещение в направлении проходки тоннеля меньше, чем в направлении, перпендикулярном проходке тоннеля.По этой причине данные последнего были выбраны, как показано на рисунке 15. По результатам расчета максимальная боковая деформация свайного фундамента составляет около 8,4 мм без армирования. Ссылаясь на Технический кодекс по строительству свайных фундаментов (JGJ 94—2008) [60], боковая деформация свайного фундамента чувствительного здания не должна превышать 6 мм, а боковая деформация свайного фундамента общестроительного здания должна быть менее 10 мм.
. Это означает, что боковая деформация некоторых свай превысила пороговое значение, предусмотренное нормами, и эти сваи будут находиться в опасном рабочем состоянии.Поэтому необходимо принять некоторые смягчающие меры для защиты свай. Максимальная поперечная деформация свайного фундамента снижается до 5,1 мм и 3,1 мм после подкрепления свайного фундамента и глубокой замоноличивания соответственно, что значительно меньше, чем деформация для свай без защиты. На рис. 15(г) показана поперечная деформация свайного фундамента всего в 0,8 м от туннеля. Можно заметить, что максимальная боковая деформация происходит на глубине около 20 м, что совпадает с глубиной тоннеля.Боковая деформация свайного фундамента, очевидно, уменьшилась после принятия двух защитных схем. А поперечная деформация сваи после глубокой заливки минимальна, что позволяет сделать вывод о том, что схема глубокой заливки может привести к лучшим механическим характеристикам свай, взаимодействующих с грунтом.
5.4. Изгибающий момент свай
В модели направление единичной системы координат свайного фундамента отличается от направления системы координат модели.
Направление Y единичной системы координат свайного фундамента является направлением X системы координат модели (перпендикулярно направлению проходки туннеля), а направление Z единичной системы координат является направлением Y системы координат модели (направление проходки). На рис. 16 показано распределение изгибающего момента вдоль свай по трем схемам. Как видно на Рисунке 16, сила выдавливания, возникающая при прокладке щитового туннеля, действительно вызывает значительное увеличение изгибающего момента свай, особенно вблизи туннеля.Максимальный изгибающий момент возникает при соответствующей глубине тоннеля, а диапазон влияния проходки щита на изгибающий момент тела сваи примерно равен диаметру тоннеля. Результаты показывают, что две защитные схемы значительно снижают влияние на внутреннюю силу свай при проходке щита и эти две схемы снижают максимальный изгибающий момент свай на 39,9 % и 34,8 % соответственно. После проходки щитом больше всего страдают групповые свайные фундаменты Ф1 и Ф11, но по изгибающему моменту они выдерживают соответствующую горизонтальную деформацию.
При сравнении рисунков 16(а)–16(в) становится ясно, что защитная эффективность схемы заглубления скважины выше, чем защитная эффективность свайного фундамента в процессе строительства. В связи с этим для защиты свайных групп предлагается принять схему заглубления.
5.5. Обсуждение
Путем сравнения расчетных результатов напряжений и деформаций групп свай при трех указанных выше рабочих условиях установлено, что группы свай и пролетное строение моста претерпели огромные изменения при строительстве щита.При использовании двух защитных схем напряжение и деформация групп свай, конструкции моста и грунта резко снижаются, что свидетельствует об очевидном защитном эффекте. Однако между этими двумя схемами все же есть некоторые различия. Среди них схема заливки с глубоким отверстием лучше контролирует поперечную деформацию и изгибающий момент тела сваи, в то время как схема подкрепления свайного фундамента лучше снижает осадку конструкции моста и деформацию грунта.Недостатком свайной схемы крепления является то, что горизонтальное смещение свай вблизи тоннеля после проходки тоннеля все еще относительно велико, и эта технология будет ограничена строительной площадкой.
Свайное основание не только требует длительного периода строительства, но и влияет на движение транспорта по мосту. Кроме того, свойства мягкого грунта могут быть хуже на месте фактического тоннеля, а схема глубокой цементации может улучшить механические свойства грунта и обеспечить устойчивость конструкции тоннеля при эксплуатации метрополитена.Поэтому, основываясь на сравнительном анализе двух вышеуказанных схем, лучшим выбором является схема армирования с заливкой цементным раствором.
Поскольку этот проект все еще находится на стадии демонстрации проекта, сравнительный анализ данных мониторинга и расчетных результатов не проводится. Но по анализу результатов расчетов и данных предыдущих измерений можно считать, что результаты расчетов в этой статье надежны и могут играть направляющую роль в оценке инженерной безопасности.Из-за ограничений численных расчетов и допущений в анализе методом конечных элементов трудно сделать количественный и точный инженерный прогноз. Поэтому по результатам расчетов и инженерному опыту в чувствительных сооружениях следует устраивать больше точек наблюдения и больше внимания уделять наблюдению.
Должен осуществляться оперативный мониторинг деформации моста при возведении щита. Когда обнаруживается, что данные мониторинга превышают пороговое значение, следует своевременно предупредить об этом, чтобы обеспечить плавное продвижение туннеля.
6. Выводы
Изучаемый район инженерных сооружений расположен между станцией Лицзян-роуд и станцией онкологической больницы 7-й линии метро Тяньцзиня. Левая и правая линии расположены в центре моста Шию, и весь щитовой туннель чрезвычайно близко к свайным группам, ближайшее расстояние составляет всего 0,8 м. Поэтому очень важно выбрать соответствующую схему защиты, чтобы гарантировать безопасность конструкции моста при строительстве тоннелей и, впоследствии, при эксплуатации метро.В связи с этим путем лабораторных испытаний были определены основные характеристики и механические параметры грунта площадки. Трехмерная модель конечных элементов была выполнена для сравнения и анализа напряжений и деформаций моста после земляных работ в трех случаях.
Основные выводы заключаются в следующем: (1) В численной модели контактный элемент без толщины используется для имитации взаимодействия сваи с грунтом, которое контролируется тремя параметрами: нормальным модулем жесткости K n , тангенциальной жесткостью модуль K t и предельная сила сдвига.Результаты показывают, что когда модуль жесткости контактного элемента превышает 10 5 Па/м, параметры свайного фундамента и грунта будут менее затронуты увеличением модуля жесткости. С увеличением нормального давления модуль тангенциальной жесткости постепенно увеличивается, и модуль тангенциальной жесткости свайного фундамента в илистой глине составляет от 35,7 МПа до 102 МПа. Значение нормального модуля жесткости в 10 раз превышает модуль касательной жесткости. (2) Результаты расчетов показывают, что общая осадка грунта и пролетного строения моста при проходке щита без защитной схемы велика, а горизонтальное смещение соседний свайный фундамент превышает значение безопасности по нормам.
Таким образом, защитные схемы проходки щитового туннеля выполняются с трех аспектов: источник возмущения, переносящая среда и объект возмущения. (3) Сравнивая различные защитные схемы, выбираются и анализируются подходящие схемы заливки глубокими скважинами и схема подкрепления свайного фундамента. Установлено, что эффект усиления двух схем очевиден: деформации и напряжения групп свай, конструкции моста и грунта явно контролируются, и щит может плавно и безопасно проходить через сложные группы свай.Разница между этими двумя схемами заключается в том, что схема заливки с глубоким отверстием лучше контролирует поперечную деформацию и изгибающий момент свайных групповых фундаментов, в то время как схема подкрепления свайного фундамента лучше снижает осадку конструкции моста и деформацию грунта. Учитывая, что подкрепление свайного фундамента требует длительного периода строительства, а процесс строительства повлияет на движение транспорта по мосту, для защиты свайных групп в данном проекте предлагается схема армирования с помощью глубокого цементирования.
Хотя это исследование не может выявить идеальный рабочий механизм мер усиления из-за ограничений численной модели, такие выводы могут показать основные принципы проектирования подобной схемы защиты.
Доступность данных
Данные, использованные для поддержки результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Благодарности
Работа выполнена при финансовой поддержке Национального фонда естественных наук Китая (грант No.№ 51978066), Проект социального развития Департамента науки и техники провинции Шэньси (№ 2018SF-382), Специального фонда фундаментальных научных исследований центральных колледжей Чанъаньского университета (№ 310821172004, 310821153312 и 310821165011).
%PDF-1.6 % 139 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 139 71 0000000016 00000 н 0000002348 00000 н 0000002431 00000 н 0000002560 00000 н 0000003192 00000 н 0000003436 00000 н 0000003655 00000 н 0000004098 00000 н 0000004407 00000 н 0000004634 00000 н 0000004709 00000 н 0000004759 00000 н 0000004809 00000 н 0000004860 00000 н 0000004911 00000 н 0000004962 00000 н 0000005011 00000 н 0000005226 00000 н 0000005349 00000 н 0000005557 00000 н 0000005755 00000 н 0000006134 00000 н 0000006266 00000 н 0000006475 00000 н 0000006640 00000 н 0000006842 00000 н 0000007024 00000 н 0000007081 00000 н 0000007154 00000 н 0000009999 00000 н 0000012902 00000 н 0000016022 00000 н 0000018919 00000 н 0000021928 00000 н 0000025064 00000 н 0000025370 00000 н 0000025537 00000 н 0000025762 00000 н 0000028681 00000 н 0000031820 00000 н 0000032195 00000 н 0000032551 00000 н 0000037217 00000 н 0000039174 00000 н 0000039267 00000 н 0000041536 00000 н 0000044994 00000 н 0000046794 00000 н 0000049465 00000 н 0000049640 00000 н 0000219668 00000 н 0000219722 00000 н 0000219771 00000 н 0000219940 00000 н 0000220062 00000 н 0000220112 00000 н 0000220928 00000 н 0000221266 00000 н 0000221647 00000 н 0000221698 00000 н 0000224894 00000 н 0000225360 00000 н 0000225411 00000 н 0000228710 00000 н 0000228881 00000 н 0000229052 00000 н 0000229222 00000 н 0000229392 00000 н 0000229498 00000 н 0000229613 00000 н 0000001716 00000 н трейлер ]>> startxref 0 %%EOF 209 0 объект >поток xb«d«gg`c`X4Ab,o\\طq; 000Ms9ͦdI ‘tsur1VXqp’CS8 >*:*UP’cYԧoJl&gj%xbƂ%mӭ:yɲaFD_G$+Eee:x2J- =πUYM
Как защитить стальные сваи от коррозии?
Стальные сваи представляют собой набор профилей из конструкционной стали, которые вбиваются в землю для стабилизации фундамента.
Различные формы включают стальные шпунтовые сваи, стальные трубчатые сваи, стальные двутавровые балки и стальные широкополочные балки. Эти профили из конструкционной стали можно использовать для подпорных стен, фундаментов мостов, земляных работ и многого другого.
Стальные сваи, используемые в морских зонах или вбитые в другие водные зоны, подвержены коррозии. Незащищенные стальные сваи в морской воде особенно подвержены риску коррозии, но коррозия также распространена, хотя обычно не так быстро и сильно в пресноводных районах.Высокое содержание солей в морской воде особенно вредно для стальных свай. К счастью, есть несколько способов защитить стальные сваи от коррозии. Ниже приведены некоторые возможные решения:
Покрытия —
Защитные покрытия могут помочь защитить стальные сваи от коррозии как в морской, так и в пресной воде. Существует несколько вариантов окраски и покрытия стальных свай, специально предназначенных для предотвращения преждевременной коррозии.
Покрытия из органической смолы и покрытия из металлизированного алюминия являются особенно популярным выбором.Покрытия из органической смолы вполне доступны по цене, а покрытия из металлизированного алюминия обеспечивают исключительную защиту в морской воде.
Бетонная оболочка –
Это включает покрытие стальных свай защитным бетоном. Он может обеспечить дополнительный и необходимый уровень защиты от воды, которая может разрушить сваи.
Волокнистые бинты —
Для предотвращения коррозии на стальные сваи можно накладывать обертки из многослойного волокнистого материала. Их также можно наносить на сваи, которые уже подверглись некоторой степени коррозии, чтобы замедлить дальнейшее разрушение.
Катодная защита –
В процессе катодной защиты используется защитный ток, который компенсирует коррозионные токи в сваях. Этот тип защиты приводит к тому, что сталь становится катодной и устойчивой к коррозии.
Методы определения избыточных размеров —
Когда устанавливаются стальные сваи, рекомендуется увеличить размеры во влажных зонах, подверженных коррозии.
Избыточные размеры включают увеличение толщины стенок секций свай за счет использования дополнительных свай, которые служат жертвенным металлом для обеспечения дополнительной поддержки всей конструкции.Увеличение размеров полезно, потому что оно увеличивает несущую способность. Если в будущем возможна коррозия, чем выше начальная несущая способность, тем лучше.
Когда стальные сваи используются в морских и внутренних районах, где они подвергаются воздействию воды в течение длительного периода времени, важно использовать одну или несколько стратегий предотвращения коррозии, перечисленных выше. При принятии решения о том, какие стратегии являются идеальным выбором, вы должны учитывать потенциальные затраты на определенные методы предотвращения коррозии, а также необходимый ожидаемый срок службы свай для вашего индивидуального проекта.Если используются надлежащие методы защиты, стальные сваи обычно служат до 50 лет в морских районах. Преждевременное удаление свай может быть дорогостоящим.
Как и в случае с большинством других вещей, адекватная профилактика — это стоящее решение.
КУПИТЬ И ПРОДАТЬ С EIFFEL TRADING
Онлайн-рынокEiffel Trading — это НАДЕЖНЫЙ источник новой, бывшей в употреблении и излишков конструкционной стали. Наши предложения включают следующее:
Все наши объявления постоянно обновляются, но если вы не видите то, что ищете, создайте объявление о розыске .
Готовы продать подержанное тяжелое оборудование или строительные материалы? Разместите свои продукты сегодня на онлайн-рынке Eiffel Trading.
Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна дополнительная информация, позвоните нам по телефону 1-800-541-7998 или напишите по электронной почте [email protected] .
Пирсы и пристани Область знаний | WBDG
Джозеф С. Дин, ЧП и Steve Geusic, PE, для директора по политике и надзору в отношении коррозии (DCPO), (DASD) [Готовность оборудования]
Обновлено : 13.
10.2021
Введение
Прибрежные сооружения, такие как пирсы и причалы, служат в качестве точки перехода между морскими судами и инфраструктурой, поддерживающей их, пока они находятся в порту.Как только морские суда подключаются к береговым источникам питания, системам сбора отходов и другим коммунальным службам, набережная становится оживленным и динамичным продолжением города. Переборки, сваи, несущий каркас, палубы, технические траншеи, дельфины, трубопроводы сжатого воздуха, электричества (силы), пара, воды, отходов и топлива, а также отбойные системы являются дополнительными сооружениями, связанными с береговыми и береговыми сооружениями. Поскольку интерфейс береговой линии представляет собой чрезвычайно коррозионную среду, полное понимание этой среды и связанных с ней нагрузок на береговые и прибрежные сооружения жизненно важно для обеспечения поддержки миссии, безопасности, готовности и предотвращения загрязнения окружающей среды.Эти факторы коррозии должны быть отражены в процессах планирования, проектирования, строительства и эксплуатации.
На фото 1 представлен вид с воздуха на одну из многих конфигураций, которые можно найти в прибрежном комплексе. В Таблице «Воздействие коррозии объектов на операции и миссии» содержится дополнительная информация о том, как коррозия может повлиять на эти объекты.
Фото 1: Вид с воздуха на прибрежный комплекс, показывающий причалы, площадки для стоянки пирсов, прибрежные сооружения и участки сухого дока.
Источник: MC 1st Class Christopher B. Stoltz / ВМС США через Reuters
Пирсы и причалы определяются как:
Пирс — это сооружение, выступающее из берега в воду. Пирс ориентирован либо перпендикулярно берегу, либо под острым углом к нему. Его можно использовать с обеих сторон, хотя иногда используется только одна сторона из-за условий площадки или потому, что нет необходимости в дополнительных причалах (Источник: UFC 4-152-01 Дизайн: Пирсы и причалы ) (см. рис. 1 и 2).
Причал — сооружение, ориентированное примерно параллельно берегу.
Корабли могут быть пришвартованы только у береговой стены маргинальной пристани. Когда глубина воды у берега недостаточна для размещения судов с большой осадкой, пристань, состоящая из платформы на сваях, размещается в море на большей глубине и соединяется с берегом по всей длине или в одной или нескольких точках с помощью опор на сваях. , обычно под прямым углом к пристани (см. UFC UFC 4-152-01 Design: Piers and Wharves ).Причал обычно соединен с берегом по всей длине, а подпорная конструкция используется для удержания земли или камня, размещенного за причалом. Эту подпорную конструкцию часто называют причальной стенкой или переборкой (Источник: UFC 4-150-07 Техническое обслуживание и эксплуатация: Техническое обслуживание сооружений на береговой линии ) (см. рисунки 1 и 2).
Корабли могут быть пришвартованы только у береговой стены маргинальной пристани. Когда глубина воды у берега недостаточна для размещения судов с большой осадкой, пристань, состоящая из платформы на сваях, размещается в море на большей глубине и соединяется с берегом по всей длине или в одной или нескольких точках с помощью опор на сваях. , обычно под прямым углом к пристани (см. UFC UFC 4-152-01 Design: Piers and Wharves ).Причал обычно соединен с берегом по всей длине, а подпорная конструкция используется для удержания земли или камня, размещенного за причалом. Эту подпорную конструкцию часто называют причальной стенкой или переборкой (Источник: UFC 4-150-07 Техническое обслуживание и эксплуатация: Техническое обслуживание сооружений на береговой линии ) (см. рисунки 1 и 2). Рисунок 1: Примеры и конфигурации пирса и пристани
Источник: UFC 4-150-06 Типы расположения причалов, рисунок 5-15
Рисунок 2: Типичные сооружения на набережной
Источник: Steve Geusic, P.
Е.
Описание
Предотвращение коррозии и контроль (CPC) для причалов и причалов и связанных с ними поддерживающих конструкций требует взаимодействия многих инженерных дисциплин, таких как структурные, электрические, экологические, механические, гражданские и специальные инженерные области, такие как катодная защита, геотехника, выбор материалов и краски и покрытия. Каждая дисциплина играет важную роль в обеспечении того, чтобы прибрежная инфраструктура была спроектирована, построена и устойчива.
UFC 4-150-06 гласит: «Большинство материалов, используемых в прибрежном строительстве, очень похожи на те, которые используются в строительстве на суше. Однако их внедрение в морскую среду приводит к тому, что проектировщику необходимо расширить [] Взгляд на методы разложения материалов Помимо повышенной коррозионной среды и возможных циклов замораживания-оттаивания, они должны выдерживать безжалостные удары волн и морские организмы, которые могут по-разному воздействовать на большинство материалов.
Основными критериями выбора материала являются физические свойства и прочность, долговечность, адаптируемость, стоимость, доступность, требования к обработке, требования к техническому обслуживанию и воздействие на окружающую среду».
Планирование и проектирование причалов и причалов с точки зрения КТК требует глубокого понимания многих аспектов динамичного и сложного района, на котором они строятся и обслуживаются. Прибрежные районы — это, по сути, промышленные районы, в которых используется широкий спектр инфраструктурных материалов (бетон, дерево, композиты, сталь и т. д.).), которые выполняют множество задач, подвергаясь воздействию самых разных промышленных условий, таких как химические вещества и эксплуатационный износ.
Факторы, влияющие на объекты береговой линии, могут включать:
- Классификация опасности для окружающей среды (ESC)
- Воздействие солнца (ультрафиолетовое излучение (УФ))
- Воздействие соленой воды на материалы и конструкции
- Геотехнические (например, коррозионная активность почвы)
- Повышение уровня моря
- Волны, приливы, замерзание и таяние льда
- Источники давления (землетрясения, ветры и т. д.))
- Трение и взаимодействие материалов
- Эффективное применение и использование красок и покрытий
- Прудование (накопление воды без возможности слива)
- Принципы морского бетона, включающие бетонное покрытие для арматурной стали
- Проектирование и техническое обслуживание системы катодной защиты
- Геометрия конструкции для предотвращения ненужных коррозионных ситуаций
- Проектирование взаимосвязей между судном и причалом и кораблем с причалом, включая переходные конструкции, такие как кранцы и верблюды
- Гостиничные услуги и инженерные коммуникации и расположение (напр.ж., питьевая вода, пар, сбор сточных и нефтесодержащих отходов, сжатый воздух, электричество, топливо и т.д.)
- Выбор материала для достижения необходимого жизненного цикла и требований к обслуживанию
- Швартовка и позиционирование судна, создающие трение и износ, способствующие коррозии
- Требования к техническому обслуживанию и дизайн, повышающий производительность этих задач
д.))Из-за разнообразия окружающей среды на береговой линии нередки случаи, когда все формы коррозии совместно разрушают морские конструкции:
Равномерную коррозию часто можно обнаружить в атмосферной зоне.
Щелевая коррозия из-за ячеек с концентрацией кислорода может быть обнаружена в подводных зонах, а также в местах соединений и проходов, таких как системы крепления переборок из листовой стали.
Эрозионная коррозия обычно наблюдается на или чуть выше линии грунта на стальных сваях, шпунтовых сваях и цепях стояков причалов.
Морские биологические организмы ускоряют коррозию, изменяя нормальную среду. Например, организмы могут создавать различные уровни кислорода в электролите, могут создавать коррозионные продукты в результате своего метаболизма или разложения и могут удалять защитную пленку с металлических поверхностей.
На рис. 3 показаны типичные коррозионные стрессоры прибрежной среды и различных прибрежных зон.
Рисунок 3: Окружающая среда набережной
Источник: Steve Geusic, P.E.
Недавние изменения в UFC 1-200-01 Строительные нормы и правила Министерства обороны США , « Предотвращение и контроль коррозии », содержат очень конкретные рекомендации по проектированию, строительству и мерам по поддержанию, связанным с CPC.
UFC идентифицирует набережную и прибрежные районы как среду, подверженную коррозии, и требует следующего: «Для конструкций, расположенных вблизи или на береговой линии, в дополнение к атмосферной коррозии, необходимо учитывать наличие гидростатических сил, ветра, солевых брызг, течений, приливов и отливов. волны, лед, морские бурильщики, насекомые и загрязнение от прибрежных операций.« UFC 1-200-01, Приложение, ESC для местоположений Министерства обороны , определяет зону ESC для каждой из установок Министерства обороны США по всему миру, которая затем определяет типы материалов и процессов, которые будут использоваться для мест, подверженных коррозии. Потому что UFC 1-200-01 более поздний, чем многие упомянутые здесь UFC и UFGS, и это руководство становится особенно важным.
Опасность окружающей среды резко возрастает по мере приближения к береговой линии и другим источникам соленой воды. Поскольку ESC в UFC 1-200-01 представляет собой общий UFC установки, важно убедиться, что ESC репрезентативен для серьезности на объекте.
Верхние индексы ESC и соответствующие примечания, содержащиеся в Приложении A ESC Tables , помогают определить близость ESC к источнику соленой воды. Как правило, если объект или система расположены на береговой линии, проект рассчитан на наиболее суровые ЭКУ .
Хотя приведенный ниже список основных моментов UFC и UFGS не является исчерпывающим, он все же содержит информацию о масштабах проектирования, строительства и технического обслуживания прибрежных сооружений, особенно в местах, подверженных коррозии. Рассмотрение и решение этих вопросов поможет достичь CPC таким образом, чтобы проект поддерживал миссию и соответствовал ожиданиям жизненного цикла.Это также гарантирует, что все варианты дизайна сделаны с учетом реалий динамики набережной. Окружающая среда развивается, с более интенсивными штормами, изменениями температуры и повышением уровня моря. Таким образом, решения о размещении конструкций, степени покрытия зоны заплеска, ориентации объектов и выборе материалов будут иметь прямое влияние на степень коррозии и меры CPC, необходимые для поддержания эксплуатационной готовности объектов.
- Сталь
может использоваться при защите от коррозии.Варианты защиты от коррозии для стали включают бетонную оболочку/герметизацию, битумные или пластиковые (эпоксидные) покрытия, гальваническое покрытие, гибкую мембранную/ленточную обертку и атмосферостойкую сталь.
Катодная защита. См. UFC 4-152-01 и UFC 4-151-10 для дополнительной защиты стали от коррозии в прибрежной среде.
- Бетон марки
зарекомендовал себя как лучший материал для строительства пирсов и пристаней, и при правильном проектировании и изготовлении он очень долговечен в морской среде.(Источник: UFC 4-152-01)
«Бетон, обогащенный летучей золой и ингибиторами коррозии, продемонстрировал превосходные характеристики и должен использоваться, когда это возможно. UFGS 03 31 30 Морской бетон содержит последние разработки в области морского бетона». (Источник: UFC 4-152-01)
Коррозию арматуры сваи из предварительно напряженного бетона можно контролировать с помощью «правильного состава смеси и, в крайних случаях, с помощью армирования с эпоксидным покрытием».
(Источник: UFC 4-152-01)- Алюминиевые элементы
полезны для конструкций, поддерживаемых палубой, а также для поддержки трубопроводов и кабелепроводов.При этом алюминий должен быть электрически изолирован от соседних материалов. (Источник: UFC 4-152-01)
Пластики, армированные стекловолокном (FRP), пластмассы со сверхвысокой молекулярной массой (UHMW) и полиэтилен высокой плотности (HDPE) все чаще используются в строительстве прибрежных зон». (Источник: UFC 4-152-01) UFC упоминает недостатки композитных материалов, которые включают низкую прочность, ухудшение качества ультрафиолетового излучения, длительный срок службы и высокую стоимость.В незатененных применениях убедитесь, что состав смолы повышает стойкость к ультрафиолетовому излучению, и укажите стандартную практику ASTM D4329 для флуоресцентных ультрафиолетовых (УФ) ламп. Пластмассы для определения характеристик УФ-излучения.
См. UFC 4-152-01 для рекомендаций по дизайну наголовника.
- Руководство по проектированию утилиты Dockside см. в UFC 4-150-02.
- UFC 3-570-01 Катодная защита и UFC 3-570-06 Эксплуатация и техническое обслуживание: системы катодной защиты
- Определяет обязательное использование СР на «новых прибрежных сооружениях», а также на ГСМ, коммунальных услугах и т. д.
- В разделе Waterfront Structures перечислены несколько областей, требующих систем CP, таких как стальные несущие сваи, шпунтовые переборки, отбойные сваи и компоненты подводной якорной стоянки.
- «Активные [т.е. подаваемые токи] катодные системы трудно спроектировать, построить и обслуживать должным образом, поэтому предпочтительны пассивные [т.е. гальванические или расходуемые анодные] системы». (Источник: UFC 4-152-01)
- Требуется оценка для использования СР на существующих сооружениях береговой линии.
- UFC предоставляет обширную информацию и рекомендации по конкретным системам, локациям и связанной с ними информации.
UFC 3-190-06 Защитные покрытия и краски содержит рекомендации по нанесению покрытий на стальные береговые конструкции.
- UFGS-09 97 13.26 Покрытие стальных конструкций с видом на воду, с нулевым содержанием летучих органических соединений, (SZC) Покрытие для зоны брызг
- Удовлетворяет требованиям к покрытию новых или существующих стальных шпунтовых свай и других стальных конструкций береговой линии, также может использоваться для ремонта и покрытия старых поверхностей. Обследование состояния покрытия (CCS) требуется для ремонтных покрытий.
- UFGS рассматривает требования к квалификации и сертификации для сторонних специалистов по защитным покрытиям, компаний, занимающихся инспекцией покрытий, подрядчиков по нанесению покрытий, испытательных лабораторий, лиц, наносящих покрытия, и других соответствующих сторон.
- Остальная часть UFGS содержит обширные требования к системе покрытия, выполнению, включая подготовку поверхности и нанесение, проверку и контроль качества.
- Сложность нанесения этих покрытий и связанного с ними процесса соответствует динамике прибрежной зоны и требованиям жизненного цикла объекта.
UFGS-31 62 13.20 Сборные/предварительно напряженные бетонные сваи гласит: «Тип цемента и количество цемента, необходимое для расчета смеси, зависит от окружающей среды, состояния грунта, потребности в защите от коррозии и расположения свай», а в разделе «Арматурная сталь» «Минимальный защитный слой для арматурной стали в бетонных конструкциях зависит от окружающей среды, состояния грунта, необходимости защиты от коррозии и места установки свай.Аналогичную формулировку можно найти в УФГС-31 62 13.24 Сваи цилиндрические бетонные.
UFGS-31 62 16.16 Стальные двутавровые сваи предназначены для CPC в морской среде. CPC для стальных двутавровых свай включает зоны брызг, защиту от морской воды, использование систем покрытий, катодную защиту и стальную оболочку или металлический кожух.
- UFC 4-150-07 Техническое обслуживание и эксплуатация: Техническое обслуживание сооружений на набережной содержит много ссылок на коррозию и соответствующие действия по ее устранению. Тщательная программа инспекций, включающая выявление проблем, связанных с коррозией, имеет важное значение для технического обслуживания и поддержания объектов береговой линии.
- Этот UFC содержит подробные описания коррозионных повреждений, таблицы проверки (см. рисунки для контрольных списков стальных конструкций ватерлинии), руководство по проверке материалов и сооружений (например, причальных стенок) и соответствующий формат отчета о проверке.
- UFC также занимается вопросами коррозии в несущих конструкциях, таких как заполненные пеной крылья.
- Помимо инспекций, UFC предоставляет сведения о ремонте коррозионных повреждений и рекомендуемые материалы для использования в прибрежной зоне.
- Например, UFC рекомендует специальные процедуры для установки систем катодной защиты для защиты стальных шпунтовых свай.
- Это отличный документ для инженеров-проектировщиков прибрежных сооружений. Благодаря пониманию рисков коррозии и связанных с ними процессов износа проектировщики смогут смягчить потенциальные коррозионные повреждения, тем самым продлевая срок службы объектов.
(Источник: UFC 4-152-01)
Тщательная программа инспекций, включающая выявление проблем, связанных с коррозией, имеет важное значение для технического обслуживания и поддержания объектов береговой линии.
Фото 2: Система пенопластовых отбойных устройств (Рисунок 5-5 UFC 4-152-01 Пенопластовое отбойное устройство, бетонные сваи отбойных устройств, стальной каркас и полиэтиленовые накладки). Также обратите внимание на инженерные коммуникации на набережной, верблюдов и пирс на этой фотографии.
Источник: Marine Fender Systems, T.E. Спенсер, ASCE PORTS 2004
Резюме
Сооружения, построенные и эксплуатируемые в приморской прибрежной зоне, выдерживают высокие уровни коррозионных нагрузок, усугубляемых волнами, ветром, приливами, температурой и льдом.В этой постоянно агрессивной коррозионной среде проектировщики и специалисты по техническому обслуживанию должны проявлять бдительность, чтобы гарантировать использование лучших материалов, строительных процессов и методов обеспечения устойчивости. В дополнение к пирсам, причальным стенкам, переборкам и причалам, поддерживающие конструкции, такие как кнехты, дельфины, верблюды и кранцы, должны быть спроектированы с учетом требований жизненного цикла и долговечности, чтобы вся система стационарных и подвижных конструкций действовала как единое целое.
в целом, чтобы гарантировать доступность оперативных сил, когда это необходимо.
Хотя не все ссылки в разделе «Соответствующие нормы и стандарты» ниже могут включать слово «коррозия» или терминологию CPC, каждая из них имеет несколько общих тем:
- Воздействие на окружающую среду
- Выбор материала
- Проектирование и поддержка систем катодной защиты
- Обработка (например, покрытие и цинкование) материалов и конструкций
- Проектирование для противостояния вражеским воздействиям в прибрежной зоне
- Поддерживающие действия
Сооружения на набережной представляют собой сложную область проектирования, строительства и поддержки.Они требуют пристального внимания к деталям и здравого смысла для обеспечения долговечности и эксплуатационных потребностей.
Дополнительные ресурсы
Единые критерии объектов (UFC)
Спецификации унифицированного руководства по объектам (UFGS)
Инженерный корпус армии США — Технический бюллетень по общественным работам (PWTB)
Инженерный корпус армии США (USACE) Руководства инженера
Американское общество инженеров-строителей (ASCE)
Международный совет по кодированию (ICC)
Руководство по проектированию всего здания
Федеральные агентства
Организации/ассоциации
Публикации
Инструменты
Обучение
Установочные организации Министерства обороны США
Высокий уровень содержания Methanobacteriales и Syntrophobacterales может помочь предотвратить коррозию металлических шпунтовых свай
Железные шпунтовые сваи широко используются для защиты от наводнений, строительства дамб и укрепления берегов рек.
Их коррозия приводит к постепенному износу и часто требует замены. Слои естественных отложений на этих шпунтовых сваях могут предотвратить деградацию и значительно увеличить срок их службы. Однако мало что известно о механизмах образования естественного защитного слоя. Здесь мы изучили микробно-разнообразные популяции слоев коррозионно-защитных отложений на железных шпунтовых сваях на насосной станции Гудерак в Зюйд-Холланд, Нидерланды. Слои отложений, окружающие отложения и образцы верхних отложений были проанализированы на предмет физико-химических параметров почвы, микробного разнообразия популяций и метаболического потенциала.Оказалось, что метаногены в слоях залежи обогащены в 18 раз. После секвенирования, сборки метагенома и объединения мы получили четыре почти полных проекта генома микроорганизмов ( Methanobacteriales , два Coriobacteriales и Syntrophobacterales ), которые были сильно обогащены слоями отложений, что убедительно указывает на потенциальную роль в защите от коррозии.
Coriobacteriales и Syntrophobacterales могут быть частью микробной пищевой сети, разлагающей органические вещества для обеспечения метаногенных субстратов.Образующие метан Methanobacteriales могут метаболизировать железо, что вначале может привести к легкой коррозии, но в долгосрочной перспективе потенциально стимулирует образование богатого карбонатами защитного слоя отложений. Кроме того, Methanobacteriales и Coriobacteriales могут взаимодействовать с металлическими поверхностями посредством прямого межвидового или внеклеточного переноса электронов. В заключение, наше исследование дает ценную информацию о микробных популяциях, участвующих в защите железа от коррозии, и потенциально позволяет разработать новые стратегии для скрининга на месте железных шпунтовых свай с целью снижения рисков и разработки более устойчивых методов замены. ВАЖНОСТЬ Железные шпунтовые сваи широко используются для укрепления дамб и берегов рек. Повреждения, вызванные коррозией железа, представляют значительный риск для безопасности и имеют значительные экономические последствия.
Известно, что различные группы микроорганизмов либо стимулируют, либо ингибируют процесс коррозии. Недавно на шпунтовых сваях были обнаружены естественные коррозионно-защитные слои отложений. Анализ микробного состава показал потенциальную роль архей, продуцирующих метан. Однако полный метаболический потенциал микробных сообществ внутри этих защитных слоев не определен.Значимость данной работы заключается в реконструкции микробной пищевой сети естественных коррозионно-защитных слоев, выделенных из некорродирующих металлических шпунтов. С помощью этой работы мы даем представление о микробиологических механизмах, которые потенциально способствуют защите от коррозии в пресноводных экосистемах. Наши результаты могут помочь в разработке протоколов проверки для оценки целостности железных шпунтовых свай, чтобы решить, требуется ли их замена.
Ключевые слова: защита от коррозии; железные шпунтовые сваи; метаногены; разложение органических соединений.