Устройство свайного фундамента: Устройство свайных фундаментов — особенности

Содержание

Устройство свайных фундаментов — особенности

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

Оглавление:

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

Из чего состоит свайный фундамент

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

Важно! Ростверк (он же обвязка) свайного фундамента является элементом, объединяющим отдельно стоящие свайные столбы в единую систему. Он необходим для обеспечения равномерной передачи массы здания на грунт и повышения устойчивости каждого опорного столба.

При обустройстве свайных фундаментов используются сваи трех видов:

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


Рис.:  Виды винтовых свай


Винтовые сваи делятся на виды в зависимости от формы конструкции:

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

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

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


Рис.:  Вариант ростверков для фундамента из винтовых свай

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

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



Рис.:  Готовые бурозабивные сваи

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

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


Рис.:  Железобетонные сваи квадратного сечения

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

Для фундаментов из забивных ЖБ свай используются исключительно железобетонные ростверки. Они могут иметь форму ленты, повторяющей контуры стен здания, либо представлять собой монолитную плиту, уложенную на поверхности свайного поля.

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


Рис.:  Ростверк фундамента из железобетонных свай

Совет эксперта! При строительстве многоэтажный зданий на забивных ЖБ сваях выполняется заглубление обвязки ниже уровня промерзания почвы, что позволяет исключить воздействия морозного пучения грунта на конструкцию ростверка.

Особенности устройства свайных фундаментов на различных грунтах

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

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

Пучинистые грунты

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

Несвязные и малосвязные грунты

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

В условиях несвязных грунтов забивка свай выполняется по технологии вибропогружения, поскольку эффективность работы дизель-молотов в песчаной почве крайне низкая. При необходимости погружения свай в несвязные грунты высокой плотности реализуется технология подмыва почвы.

Рис.:  Технология подмыва почвы при погружении свай

Суть технологии подмыва заключается в следующем:

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

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

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

Водонасыщенные плотные грунты

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

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

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


Рис.:  Технология электроосмоса при погружении свай

Метод электроосмоса реализуется следующим образом:

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

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

Сухие высокоплотные грунты

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

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

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

 

Рис.:  Технология погружения ЖБ свай в лидерные скважины

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

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

Устройство свайных фундаментов в вечномерзлых грунтах

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

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

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

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

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

Заказ свайных фундаментов

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

существующие типы, вид в разрезе, а также подробная схема конструкции

Традиционные формы опорных конструкций базируются на поверхностных слоях грунта.

Если несущая способность этих слоев не достаточна, приходится применять другие конструкции оснований, способные опираться на прочные и надежные пласты.

К таким видам фундаментов относятся свайные конструкции, широко распространенные в регионах с проблемными грунтами.

Они позволяют строить массивные здания в самых сложных условиях, на слабонесущих, обводненных или подтапливаемых грунтах, плывунах или торфяниках.

Существуют разные конструкции свайных фундаментов, о которых следует поговорить подробнее.

Содержание статьи

Виды свайных фундаментов

Виды свайных оснований различают по типу опорных элементов.

Они делятся на:

  • Сваи-стойки. Погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными слоями. Обладают наибольшей прочностью и несущей способностью, используются для наиболее тяжелых и ответственных зданий и сооружений.
  • Висячие сваи. Опоры на плотные слои грунта не имеют, удерживаются за счет силы трения на боковых стенках стволов. Несущая способность зависит от длины сваи, т.е. от глубины погружения в грунт. Используются в случаях слишком глубокого залегания плотных слоев. Недостатком висячих свай является способность внезапных просадок, возникающих вследствие изменения гидрогеологических условий — сезонного изменения уровня грунтовых вод.

По материалу сваи бывают:

  • Деревянные. Традиционный вид, появившийся изначально и в настоящее время практически не использующийся.
  • Металлические. В качестве свай используют отрезки рельс, швеллеров, двутавров и т.д. Специально изготовленными образцами являются только винтовые сваи. Металлические сваи имеют важное преимущество — они пластичны, что позволяет им гибко реагировать на боковые нагрузки от морозного пучения или подвижек грунта. Недостатком металлических свай является склонность к коррозии, в основном — к электрохимической ее разновидности. Из-за этого срок службы металлических свай относительно невысок — до 75 лет (в среднем — 40-50).
  • Железобетонные. Эти сваи используются в самых ответственных опорных конструкциях. Они могут быть изготовлены на специализированных предприятиях, или отлиты непосредственно на участке. Срок службы Ж/Б свай достигает 150 лет, что обуславливает предпочтение именно этого типа среди строителей.

По типу погружения:

  • Забивные. В основном, используются Ж/Б сваи с заранее напряженной арматурой. Они способны выдерживать максимальные нагрузки и обладают наибольшей несущей способностью. Намного реже используются металлические забивные элементы.
  • Набивные (или буронабивные). Изготавливаются непосредственно на площадке путем заполнения жидким бетоном предварительно пробуренных и армированных скважин. При использовании этой технологии значительно снижается необходимость в транспортировке и погрузо-разгрузочных работах, нет нужды в применении сваебойной техники. Это сделало буронабивные сваи предпочтительными среди индивидуальных застройщиков.
  • Винтовые. Это отдельный вид свай, погружаемых в грунт по принципу шурупов. Имеют возможность погружения и извлечения как механическим способом, так и вручную. Особенностью винтовых свай является отсутствие необходимости в планировке участка или в производстве земляных работ в целом. Кроме того, имеется возможность строительства на склонах или складках рельефа. Недостаток — коррозия, разрушающая металл.

По конструкции свайные фундаменты бывают:

  • Свайно-ростверковый.
  • Свайно-винтовой.
  • Свайно-ленточный.
  • Свайно-плитный.

ВАЖНО!

Свайно-ростверковый и свайно-ленточный виды мало отличаются друг от друга, из-за чего некоторые источники объединяют их в одну группу. Однако, другие специалисты видят между ними принципиальную разницу в способе распределения нагрузок — лента укладывается на грунт, ростверк же опирается только на сваи.

Типы металлических труб

Винтовые сваи представляют собой металлические трубы с толщиной стенок не менее 4 мм, оснащенные сварным или литым острым наконечником и спиралеобразными режущими лопастями.

Погружение винтовых свай больше всего походит на завинчивание самореза — наконечник втыкается в грунт, стволу придают вращательное движение, лопасти врезаются в грунт и начинают понемногу затягивать ствол.

Считается, что их можно погружать вручную, с использованием только мускульной силы.

Это верно, но только до определенных пределов — наиболее распространенные винтовые сваи диаметром 108 мм вручную погрузить практически невозможно.

Специалисты не рекомендуют погружать вручную вообще никакие сваи, даже небольшого диаметра.

Неравномерность распределения усилия и колебания оси значительно ослабляют грунт вокруг ствола и лопастей, снижая несущую способность опоры.

Существуют разные конструкции винтовых свай, различающихся по признакам:

  • Тип наконечника — сварной или литой.
  • Количество лопастей — одна, две или три.
  • С защитным слоем оцинковки, или без нее.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Наличие на винтовых сваях слоя краски нельзя рассматривать как защитный слой, поскольку при погружении он полностью стирается. Единственный эффективный вид защиты — слой оцинковки. Если его не имеется, лучше поискать другие варианты.

Отношение диаметров лопастей и ствола также бывает разным. Для рыхлых и мягких грунтов используются большие диаметры, обеспечивающие обширную опорную площадку.

Для скальных или обломочных грунтов применяют многовитковые сваи типа «шуруп», хотя для индивидуального строительства их использовать нецелесообразно. Существуют также сваи для погружения в вечную мерзлоту.

Они не имеют заостренного наконечника, так как погружаются в лидирующую скважину, и диаметр лопастей у них довольно низок — превышает размер ствола менее, чем в полтора раза.

Устройство основания

Схема свайного фундамента практически всегда одна и та же, вне зависимости от типа свай.

Основание состоит из:

  • Опорные элементы (сваи) — вертикальные стержни, опирающиеся на глубинные плотные слои грунта или удерживающиеся в неподвижности за счет силы трения.
  • Ростверк — пояс обвязки, на котором установлены стены дома.
  • Обвязка — применяется в дополнение к ростверку на металлических (винтовых) сваях для соединения всех стволов в единую систему и увеличения жесткости и прочности свайного поля.

Сваи погружаются в грунт соответствующим способом, после чего их верхушки обрезаются до получения ровной горизонтальной плоскости по всему полю. Затем на них устанавливаются специальные колпаки с монтажными площадками — оголовки, на которые монтируется деревянный или металлический пояс обвязки.

Для железобетонных ростверков оголовки не используются, вместо них собирают опалубку и отливают монолитную ленту с армпоясом, жестко связанным с каркасом свай. Основная задача состоит в обеспечении максимально прочной и жесткой связи ростверка и всех свай, превращении отдельных элементов в единую систему.

Это позволит ростверку принимать на себя вес дома и перераспределять его по всем опорам, которые, в свою очередь, передадут нагрузку на твердые слои грунта.

Конструкция винтовых свай

Винтовые сваи представляют собой отрезки металлической трубы с толщиной стенок от 4 мм.

Они выпускаются в готовом виде с различной длиной от 1,5 м до 5 м (и более). Одна сторона трубы снабжена заостренным конусообразным наконечником, на котором крепится спиралеобразная режущая лопасть.

Наконечники бывают литые, изготавливающиеся как отдельный узел вместе с лопастью и привариваемые к трубе в готовом виде. Также есть сварные наконечники, представляющие собой соединенные лепестки, вырезанные из этой же трубы. Лопасти в этом случае привариваются отдельно.

Литые наконечники используются для более плотных грунтов, имеющих твердые включения.

Сварные наконечники используются на относительно мягких грунтах, так как при погружении в плотные слои они могут разрушиться и свая будет испорчена.

Для погружения на верхней части сваи имеется технологическое отверстие, в которое продевают лом.

На него одевают отрезки трубы, которые используют как длинные рычаги при вращении сваи. Один человек должен стоять у ствола и корректировать его положение, а другие вращают ствол и погружают его в грунт.

Установка с помощью строительных машин проходит гораздо быстрее, точнее и практически без отказов.

Важно заранее составить схему погружения, в которой будет отображена последовательность установки свай.

Иначе возможно возникновение ситуации, когда крайние опоры установлены, а к внутренним техника не может подойти.

ВАЖНО!

Реверс сваи при установке недопустим. Также запрещается погружать сваю в ту же лунку, откуда только что извлечена другая опора. Лопасти сильно разрыхляют грунт, который теряет свою плотность и требует довольно большого времени на восстановление.

Какие ростверки существуют

Существуют три основных разновидности ростверков:

  • Деревянный. Используется брус размером 150 : 200 мм или 200 : 200 мм. Иногда вместо одного цельного бруса применяют пачку обрезных досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм. Этот вариант позволяет исключить обычное для этого материала образование глубоких трещин и скручивание винтом. Балки укладываются на оголовки и фиксируются стремянками и болтами. Между собой их соединяют вполдерева с прокладкой из джута.
  • Металлический. На оголовок укладывают двутавр, рельс или уголок и прочно соединяют между собой на сварку с дополнительной фиксацией на резьбовые соединения. Для швеллера оголовки не применяют, укладывая прокат полочкой вверх прямо на верхушки металлических труб (винтовых свай).
  • Железобетонный. Представляет собой практически полный аналог мелкозаглубленного ленточного фундамента, только установленный не в траншее с опорой на грунт, а точечно на верхушках свай. При этом, лента отливается с жестким соединением арматуры с каркасами свай, что делает все элементы единой бетонной отливкой. Ж/Б ростверк способен выдерживать максимальные нагрузки, не гниет и не поддается коррозии, что обеспечивает длительный срок службы.

Из чего он состоит?

Ростверк — это пояс обвязки, представляющий собой некое подобие традиционной ленты, хотя может быть изготовлен не только из железобетона. Он располагается по периметру всего свайного поля под внешними несущими стенами, а также — под внутренними несущими стенами, полностью повторяя конфигурацию ленты.

Иногда применяют заглубленные и мелкозаглубленные конструкции ростверков, хотя в этих случаях речь идет о свайно-ленточном фундаменте.

Отличительная черта классического ростверка — расположение на верхушках свай на некотором возвышении над уровнем грунта.

Это позволяет исключить контакт с талой водой или снегом, делает возможным доступ к конструкциям для осмотра и наблюдения за состоянием.

Краткое описании технологии монтажа

Порядок действий следующий:

  1. Подготовка участка. Удаляются лишние растения и предметы, производится планировка участка, ели это необходимо.
  2. Разметка. С помощью колышков отмечаются центры скважин. Необходимо соблюдать точность и аккуратность измерений, проверять соответствие диагоналей.
  3. Бурение скважин. На заданную (или возможную) глубину бурятся скважины, при необходимости делается расширение — пятка.
  4. В полости опускаются гильзы — отрезки пластиковых труб, свернутый в трубку рубероид. Они послужат своего рода опалубкой, препятствующей уход воды из бетона в окружающий грунт.
  5. Собираются и опускаются в скважины арматурные каркасы. Их длина должна быть такой, чтобы оставалось достаточно для последующего соединения с армпоясом ростверка.
  6. В скважины заливают бетон. Его тщательно штыкуют, удаляя пузырьки воздуха. После этого сваи выдерживают до полного застывания (28 дней).
  7. Пока сохнет бетон, производят сборку опалубки и арматурного каркаса для ростверка. Порядок действий практически аналогичен методике строительства ленточного фундамента.
  8. Когда наступает возможность, производится заливка ростверка. Бетон штыкуют, удаляя воздух, затем накрывают полиэтиленом и выдерживают 28 дней. Опалубку можно снимать через 10 дней после заливки.

После полного затвердения ленты можно переходить к дальнейшему строительству.

Полезное видео

В данном разделе вы сможете ознакомиться с устройством свайного фундаментом в разрезе:

Заключение

Основным преимуществом свай, помимо возможности строительства на сложных и проблемных грунтах, является допустимость самостоятельного возведения без использования тяжелой техники.

Нередко сваи являются единственной возможностью привязать постройку к жесткой опоре.

Северные территории России изобилуют подобными участками, не позволяющими применять традиционные технологии строительства и нуждающимися в использовании более эффективных технологий.

Поэтому популярность и широкое распространение свайных фундаментов вполне оправданно и объяснимо.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Устройство свайного фундамента: особенности, преимущества

Свайный фундамент относится к одному из наиболее распространенных разновидностей фундаментных оснований. Основным элементом подобной конструкции служат сваи (как правило – винтовые). Благодаря большой глубине залегания, свайные элементы обеспечивают превосходную стабильность даже при строительстве на слабых и подвижных грунтах. По сравнению с классическим столбчатым фундаментом, свайное основание значительно проще в изготовлении. При строительстве свайного фундамента нет необходимости рыть ямы и делать опалубку.

Аргументы в пользу свайного фундамента

Фундаментное основание, установленное на сваях, идеально подходит для строительства в условиях слабого и подвижного верхнего почвенного слоя. Благодаря особенностям устройства свайного фундамента опорные элементы свай покоятся непосредственно на твердом слое грунта. Подобная конструкция в состоянии выдерживать значительный вес. Также необходимо отметить сравнительно низкие трудозатраты, что выгодно отличает свайные основания от других типов фундаментов.

Устройство основания: из каких частей состоит свайный фундамент?

Центральными силовыми элементами фундаментного основания являются сваи, представляющие собой длинные и прочные стержни, проникающие в глубину грунта и несущие на себе вес остальной конструкции. Для облегчения проникновения в почву сваи имеют заостренный конец, на котором может устанавливаться стальной защитный наконечник. Для достижения наилучшей стабильности при строительстве свайного фундамента применяются армированные скважины, залитые бетонным раствором.

В зависимости от конструкции, сваи могут быть следующих типов:

  • забивные, погружаемые в грунт при помощи специальных механизмов;
  • железобетонные буровые, устанавливаемые в предварительно пробуренных скважинах;
  • набивные из бетона или железобетона, получаемые методом заливки скважины бетонным раствором;
  • винтовые, которые закручиваются непосредственно в грунт.

Выбор свай зависит от устройства и особенностей конкретного свайного фундамента, плотности и характеристик грунта, массы и высотности возводимого сооружения. В настоящее время наибольшее распространение получили свайные элементы винтового типа, представляющие собой стальную трубу с приваренной винтовой лопастью. Свайный фундамент, в котором использованы подобные сваи, отличается крайне высокой стабильностью.

Другим важным элементом фундаментного основания является ростверк. Данная конструкция предназначена для объединения свай в единую систему, воспринимающую все нагрузки, воздействующие на постройку. В зависимости от особенностей устройства свайного фундамента, ростверк может быть сборным, монолитным либо сборно-монолитным. Конструкция может быть как частично заглубленной в грунт, так и крепящейся исключительно на сваях. При строительстве ростверкового основания необходимо убедиться, что фундамент строго горизонтален. Для контроля положения ростверка используется нивелир.

Технология и этапы возведения свайного фундамента

  1. Бурение скважины. Обычно производится ручным буром. Количество необходимых скважин для устройства свайного фундамента определяется в зависимости от планируемой нагрузки на основание и площади строения. Диаметр бура также подбирается индивидуально (до 300 мм).
  2. Армирование скважин. Из рубероида изготавливаются трубы, ширина которых соответствует диаметру скважины, а длина превышает их глубину приблизительно на 200 мм. Верхняя часть трубы покрывается 2–3 слоями рубероида и дополнительно скрепляется мягкой проволокой, которая будет служить опалубкой. Трубы вставляются в скважины, из которых предварительно откачивается вода.
  3. Следующий этап устройства свайного фундамента — изготовление ростверка, роль которого будут выполнять пруты из арматуры, установленные вертикально в сваи и соединенные поперечинами. После этого сваи заливаются бетоном. Для гарантии прочности свайного фундамента он уплотняется методом вибрации.
  4. Возведение ростверка. При устройстве свайного фундамента ростверк может быть монолитным или сборным из железобетонных балок. Его укладывают после проверки вертикального положения свай (допустимое отклонение составляет не более 5 см). Сборные элементы ростверка тщательно крепятся на головке свай, после чего стержни арматуры бетонируются. Если же планируется возведение монолитного ростверка, то, перед тем как залить арматуру бетоном, перемычки скрепляются между собой методом сварки.

В процессе устройства свайного фундамента следует убедиться, что не осталось незабетонированных швов и перемычек.

Особенности свайного фундамента

Несмотря на крайне надежное устройство, свайный фундамент обладает некоторыми особенностями, ограничивающими область его применения. Подобное фундаментное основание не рекомендуется использовать в грунтах, подверженных горизонтальным смещениям. Для получения точной информации о характере почвы может понадобиться специальное геологическое исследование.

Устройство свайного фундамента включает в себя сваи и другие стальные элементы, подверженные коррозии. Все несущие элементы, изготовленные из металла, должны в обязательном порядке пройти специальную обработку. Также следует тщательно проверить качество сварных швов перед монтажом свай.

Не рекомендуется использовать фундаментное основание на сваях в местах со скалистым грунтом. Это связано с особенностями устройства несущих элементов свайного фундамента – сваи могут быть легко повреждены и почти гарантированно лишатся антикоррозийного покрытия из-за абразивного эффекта, возникающего при закручивании.

Остались вопросы?
Звоните, и наши менеджеры Вас проконсультируют:
8 (915) 065-59-50

Свайный фундамент: технология устройства, особенности, плюсы и минусы — Наши статьи — Каталог статей

На каком участке возводят свайный фундамент? Что поможет усилить несущую способность свайного фундамента? Какие бывают виды свайных фундаментов? Из какого материала выбрать сваи для фундамента? Отвечаем на все эти вопросы по порядку.

Итак, свайный фундамент возводят на участках со слабым грунтом. Чаще всего технологию свайных фундаментов и используют для возведения многоэтажных домов. Сваи, глубоко уходя в землю, принимают и распределяют всю нагрузку от стен на более глубокие и более устойчивые слои. Свайный фундамент могут сооружать из цельных свай, которые забиваются в грунт специальными машинами, либо сваи могут сооружаться из бетона, заливая его в заранее пробуренные отверстия.

Фундаменты из забиваемых свай могут быть из свай под отдельные опоры, из целых лент под стены, из кустов и цельного свайного поля.

Какими бы ни были забиваемые сваи, в итоге их выравнивают на одном уровне на поверхности и соединяют их ростверком. Именно ростверк принимает на себя все нагрузки здания и далее распределяет их на сваи.

Чаще всего забивные сваи бывают железобетонными или металлическими. Железобетонные сваи производятся с квадратным сечением и имеют заострённый конец. Арматура в железобетонных сваях может быть предварительно напряженной или ненапрягаемой. Такой тип свай бывает различной длинны и различного сечения.  Выбор будет зависеть от проекта и заданных в нет характеристик несущей способности.

Металлические сваи представляют собой трубы. Такие трубы иногда могут наполнять бетоном. Огромным плюсом таких свай является их легкость и возможность сборки на месте, что означает наращивание длинны непосредственно при устройстве.

С целью увеличения несущей способности фундамента можно использовать винтовые сваи. Это металлические сваи (трубы), которые ввинчиваются в неустойчивый грунт.

Перед началом работы со сваями необходимо произвести разметку грунта. Далее специальная сваепогружающая техника осуществляет установку свай.

Устройство свайного фундамента делится на три основные части:

— подготовка техники, ее перемещение к мету забивки свай;

— установка свай;

— непосредственное погружение свай в грунт.

Важным моментом является то, что после установки свай их верхнюю часть необходимо разбить и оголить арматуру для ее соединения с ростверком.

Для того чтобы установить свайный фундамент для частного дома или сделать свайный фундамент своими руками, достаточно использовать микросваи. Это железобетонные сваи толщиной всего 2,5 или 3 метра. При этом их несущая способность достаточна для малоэтажного строительства, а цена намного ниже.

Буронабивные сваи по своей прочности и несущей способности ничем не уступают забивным сваям. Буронабивные сваи больше всего подходят для вспучивающихся грунтов. Несмотря на трудоемкость их устройства, плюсом является то, что у строителя не возникает необходимости нанимать бурозабивающую специализированную технику.

Технология устройства такого фундамента состоит из бурения скважины и наполнения ее бетоном с арматурой.

Еще одним плюсом буронабивного устройства фундамента можно считать то, что для заливки бетона не нужна опалубка. Грунт сам выступает в роли опалубки. Но для обеспечения наилучшего качества и надежности фундамента лучше изолировать от грунта бетон оцинкованной сталью и поливинилхлоридной пленкой.Все строительные материалы для устройства фундамента и возведения зданий любой сложности Вы найдете на нашем сайте.

Консультации наших профессионалов по всем вопросам по телефонам:  8  812 300 58 88

или 8 800 200 75 58 (бесплатный номер), а также по электронной почте [email protected] .

Как происходит устройство свайных фундаментов?

При строительстве дома на неустойчивом грунте применяется свайный фундамент. Он представляет собой сваи, которые сверху объединены железобетонной или бетонной плитой. Устройство свайных фундаментов выглядит в виде заостренных столбиков. Острые концы свай вбивают в землю сквозь подвижные слои грунта, пока не будет достигнут твердый слой. Существует еще такое устройство свайных фундаментов, когда сваи изготавливаются прямо в грунте. Сначала под свайный фундамент бурят скважины, затем туда помещают трубы, сверху делают заливку раствором бетона, который утрамбовывают сверху. Заливка свай делает свайный фундамент обладателем огромной несущей способности. Все сваи, в зависимости от изготовленного материала, должны выдерживать груз от 2 до 5 т. Все большую популярность в строительстве за городом завоевывают свайные винтовые фундаменты.

Устройство свайного фундамента.

Технология устройства фундаментов и особенности их конструкции

Главным элементом конструкции являются сваи, конструкция которых разнообразна. По материалу, которые идут на их изготовление, они бывают:

  • деревянные;
  • металлические;
  • бетонные;
  • железобетонные.

Сваи также отличаются по геометрической форме:

  • прямоугольные;
  • круглые;
  • пирамидные.

По внутренней начинке они бывают цельные и пустотелые. Разные типы свайных конструкций между собой различаются механизмом воздействия на грунт. Секрет содержится в сути работы опоры.

Существуют несколько видов:

Опалубка для сваи.

  1. Конструкция на висячих сваях. Этот метод применяется на участках, где твердого слоя земли достигнуть сложно. Метод устройства свайных фундаментов по деформациям заключается в методе заклинивания свай. Их вбивают плотно в нетвердый пласт земли. Получается, что они как будто висят в нем. Этот контакт содействует передаче в землю нагрузок, которые гасятся за счет сил трения.
  2. Для конструкции на подпорных сваях столбики доходят до твердого грунта и в него упираются. Строение стоит на них прочно и почти лишено усадки.

Различные типы устройства фундаментов отличаются методом установки рабочих свай. Они бывают:

  1. На буронабивных сваях. При таком виде делается под сваи предварительная вырезка отверстий. Ямы проделывают автоматическим или ручным буром, потом укладывают готовые сваи или делают их из железобетона.
  2. На забивных сваях. С помощью специальных установок сваи вбиваются в грунт. Заостренный столб под воздействием ударов входит в пласт земли и доходит до заданной отметки.
  3. На винтовых сваях. Такой тип осуществляется автоматически или вручную. Свая внешне похожа на шуруп большого размера, который легко вкручивают в грунт.

Существует отличие в части конструкции, находящейся над землей. Наиболее устойчивой ее помогает делать ростверк.

Это так называемая перемычка, крепко соединяющая друг с другом наземные столбы. Тем самым образуется подставка под коробку строения. Точки совмещения между сваями и ростверком называют узлами свайного фундамента.

Свайные подошвы различаются друг от друга методом устройства ростверка.

Различают следующие типы:

Схема винтового фундамента.

  1. Свайный ростверковый фундамент со сборной перемычкой. Для создания ростверка применяются деревянные или железобетонные перемычки, скрепленные на вершине свай между собой.
  2. Свайный фундамент с монолитным ростверком. Ростверк в этом случае заливается прямо на строительной площадке из армированного бетона с использованием съемной опалубки.

Сегодня получила широкое распространение технология гибридной подошвы: совмещают основу из плит с вглубь уходящими сваями-ребрами. Применяют и свайный ленточный фундамент, при котором сочетаются подземные сваи, которые упираются в малозаглубленное ленточное основание. Это стабилизирует основу на нетвердом, насыщенном водой грунте и способствует предотвращению сильной усадки.

Во всех устройствах глубоких конструкций из свай необходимо привлекать технику. Проектирование и устройство фундамента на участках с трудными геологическими условиями обязательно должно выполняться со всеми необходимыми условиями.

Вернуться к оглавлению

Типы расчетов фундамента из свай

Расчет и проектирование свайных фундаментов можно сделать лишь после получения результатов изыскательных работ на территории, проведенных специалистом. Данные для вычислительных формул будут подбираться в зависимости от типа почвы и ее качества. Расчет свайных фундаментов по деформациям и усадке требует максимальной точности выходных показателей.

Проведя изыскательные работы, можно узнать уровень расположения грунтовых вод, его колебание в разные сезоны, качественную характеристику видов грунта на участке, глубину замерзания почвы.

Проектирование свайного фундамента и его устройство является задачей для профессионалов.

Необходимо учесть:

  • вес будущего строения с внутренним содержанием;
  • ветровые, динамические и сезонные нагрузки.

Также надо рассчитать осадку свайного фундамента. Рабочий план, свайный фундамент обязательно должен делаться по нему, правильнее поручить сделать его под заказ архитектору. Если применяются сваи-стойки, то осадка составляет 1-3 см. При иных обустройствах данный параметр определяется заранее. Это способствует смягчению негативных последствий коробки здания при проектировании.

Расчет по деформациям свайных фундаментов осуществляется с учетом длины стен, ее твердости на изгиб, нагрузки на 1 м фундамента, плотности грунта и его модуля деформации, а также высоты свай над поверхностью грунта. Чертеж свайный фундамент может нарисовать только опытный специалист.

Вернуться к оглавлению

Стадии возведения свайного фундамента

Данный процесс можно разделить на несколько равноценных этапов. Качество их выполнения существенно скажется на технических характеристиках фундамента.

Бурение скважин при помощи ямобура. Такая схема свайного фундамента предполагает бурение скважин ручными устройствами. Продается большое количество моделей буров с различным диаметром. Необходимо, чтобы скважина была глубиной больше, чем уровень промерзания, и заканчивалась в плотном грунте.

Ее нижняя часть должна иметь расширение, что способствует увеличению опорной площади сваи. Так под свайный фундамент будет сделан еще и дополнительный.

Скважину обсаживают трубой из нескольких пластов рубероида. Они выполняют функцию гидроизоляции и содействуют сохранению так называемого молочка в бетонном растворе. Это влияет на твердость материала.

Армирование свай является обязательным при устройстве свайного фундамента. Количество, диаметр стержневой арматуры, шаг расположения перемычек заложен в проекте, при составлении которого отталкиваются от рассчитываемой нагрузки. Арматура должна обеспечить связку ростверка с конструкцией и не доходить до верхней плоскости ростверка 2 см (короче быть не должна).

Для получения монолитного свайного фундамента надо сразу сделать опалубку ростверка и его армировать. Это положительно скажется на прочности и надежности конструкции. Бетонную смесь необходимо утрамбовывать с помощью глубинного вибратора. Он способен вытеснять из раствора воздух и формировать наиболее плотную структуру материала.

Стоимость сварного фундамента благодаря существенному сокращению расхода бетона будет несколько ниже, чем у остальных конструкций.

Свайные основания под фундамент

С устройства свайного основания начинается любое строительство дома. Каждое сооружение состоит из ряда элементов. Например, в состав дома входят стены, цоколь, фундамент и другие части; мост состоит из пролетных строений и опор.
Все опоры и фундамент устанавливаются на основании из грунта. Часть опоры, расположенная в грунте, называется фундаментом. Назначением фундамента является передача нагрузки от сооружения на грунт.
На рис. 1 приведен фундамент здания. Фундамент обычно устанавливается несколько шире стен и образует в верхней своей части выступы, называемые обрезами. Низ фундамента называется подошвой.

Слой грунта, на который опирается сооружение, называется основанием. Если фундамент опирается на естественный грунт, который не подвергался какому-либо укреплению, то такое основание называется естественным.

Грунт под устройство свайного основания в зависимости от характера залегания и вида может выдержать лишь определенную нагрузку, при превышении которой он теряет несущую способность; в результате может произойти опасная осадка. При большой и неравномерной осадке здание дает трещины и даже может разрушиться. Нагрузка на грунт обычно характеризуется напряжением под подошвой фундамента, которое определяется делением веса сооружения (при вертикальной нагрузке) на площадь основания и выражается в кг/см2.

Если стена при большой длине имеет одинаковую конструкцию и размеры, то определяют вес частей здания и всех нагрузок, приходящихся на один метр фундамента, и делят этот вес на площадь фундамента длиной тоже в 1 м; в результате получают напряжение в подошве.

Например, вся нагрузка на 1 м фундамента составляет 36 т, ширина фундамента 1,2 м, тогда напряжение в подошве будет (1 X 1,2)=30 т/м2, или 3 кг/см2.

Если грунт не очень прочный и не может выдержать такого напряжения, для снижения последнего уширяют фундамент (его нижнюю часть). И тем самым сокращают напряжение в грунте, Однако такой способ не всегда применим, а потому приходится принимать меры по укреплению естественного основания, т. е. устраивать искусственное основание.

Рис. Схема работы сваи в грунте
1 — нагрузка на сваю; 2 — силы трения; 3-давление грунта на сваю; 4 — сопротивление грунта у острия сваи

Известно большое количество видов искусственных оснований, из которых для каждого частого случая выбирают наиболее целесообразное. Чаще всего устраиваются, особенно в гидротехническом и промышленном строительстве, свайные основания.

Устройство свайных оснований применяются с глубокой древности. Они долговечны, многие из них сохранились в течение нескольких сот лет. Например, до сих пор некоторые оградительные сооружения Кронштадтского порта стоят на сваях, забитых во времена Петра 1. Исакиевский собор в Петрограде стоит на основании, в которое забито несколько тысяч деревянных свай.

Устройство свайных фундаментов — ЗСК Интересные статьи и общая информация

« Назад

08.02.2016 08:26

Свайный фундамент оптимален при строительстве здания на слабых осыпающихся грунтах, которые физически не могут стойко сопротивляться нагрузке со стороны здания. Это отличный вариант устройства фундамента на склонах холмов и при нахождении грунтовых вод у поверхности.

Конструкционные разновидности свайного фундамента

Свая — это прочный стержень, имеющий круглое или прямоугольное сечение. Она полностью или частично погружается в грунт.

Материал свай современного фундамента – коррозиеустойчивый металл или бетон. В частном строительстве для фундаментов недолговечных конструкций допустимо применение деревянных свай.

Исходя из способа интеграции свай в грунт, фундамент может использовать такие типы опор:

  • забивные – имеют заострение на одном конце, требуют механизации процесса;
  • буронабивные – изготавливаются непосредственно в грунте путем бурения скважины, погружения в нее армирующего каркаса, формирования опалубки из асбестоцементной трубы или рубероида и заливки в нее смеси бетона.

винтовые – металлические трубы, имеющие на одном конце заострение и винтовые лопасти для «завинчивания» их в грунт. Это своеобразный огромный «шуруп» для свайных фундаментов. Лопасти на его нижней части создают дополнительную поверхность опоры, повышая несущую способность винтовой сваи и всего фундамента.

Физика воздействия на грунт

Практика доказывает, что свайные фундаменты – отличная базовая опора для дома, превосходящая по несущим параметрам фундаменты столбчатого и ленточного типа. Устройство свайных фундаментов оправдано и особенно актуально при большой глубине (1 – 1,5м) промерзания, в пучинистых, болотистых и торфяных грунтах.

Использование большого количества точечных опор передает распределенную нагрузку от фундамента дома не поверхностным рыхлым и слабым слоям грунта, а более глубоким и уплотненным. Относительно механизма передачи нагрузки на грунт различают:

  • висячие сваи – такая методика фиксирования опор в грунте используется в случае отсутствия плотных слоев на технологически доступной глубине. Применяют сваи с большой площадью и высокой шероховатостью боковых поверхностей. При погружении в грунт они его расклинивают и как бы висят за счет силы трения своих боковых поверхностей об уплотненную породу.
  • подпорные сваи – применяются при возможности погрузить столбчатую опору до твердого грунта, который будет для нее прочным основанием.

Верхняя, выступающая над поверхностью грунта часть свай связывается между собой ростверком. Это некое подобие ленточного фундамента, на котором будут возводиться стены здания. Вот только такой фундамент лежит не на грунте, а на сваях. В частном строительстве устройство ростверка выполняется способом заливки монолитного армированного пояса, каркас которого связан с арматурой железобетонных свай или самим телом металлических опор.

Для винтовых свай ростверк может быть собран из металлических или деревянных перемычек, соединенных между собой над сваями.

Эксплуатационные преимущества

Выбирая вариант свайного фундамента, застройщик выигрывает в таких моментах:

  • повышение надежности опорной системы здания;
  • экономия времени — ускоряется процесс обустройства основания;
  • минимизация объемов земляных работ;
  • всесезонность монтажа;
  • относительно малый расход тяжелого бетона;
  • уменьшение затрат на оплату работ и стоимости затраченных на фундамент материалов.

Что выбрать?

Оптимальный вариант свайного фундамента для индивидуального строительства — буронабивные или винтовые сваи. Эти две свайные технологии допускают использование только ручного труда или ручной механизированной техники.

Забивные опорные конструкции рентабельно использовать в случае глубокого залегания твердых пластов грунтовых пород, способных быть прочной опорой для основания. Этот способ предполагает задействование специализированной техники – дополнительные инвестиции в устройство свайного фундамента.

Окончательный выбор типа опор, их количества, расположения и глубины погружения следует делать после консультации со специалистами. Они должны знать специфику грунтов в регионе застройки и уметь выполнить практические расчеты свайного фундамента.

Свайные фундаменты — Руководство по проектированию, строительству и испытаниям

Свайные фундаменты сооружаются, когда невозможно построить конструкцию на фундаменте мелкого заложения. В зависимости от характера конструкции и по большему количеству причин выбор свайных фундаментов производится, как описано в статье.

Мы сконцентрируемся на следующих основных темах этой статьи.

Свайные фундаменты — обзор

Проектирование свайных фундаментов

Строительство свай

Испытания свай

Давайте начнем с понимания…

Что такое свайный фундамент?

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

Неглубокие фундаменты опираются на землю и передают вертикальные нагрузки непосредственно на почву. Пропускная способность грунта представлена ​​как допустимая несущая способность, и если приложенное давление меньше допустимого давления на опору, геотехнический расчет в порядке.

Однако в свайных фундаментах используются другие методы и другие параметры.

При проектировании учитываются поверхностное трение грунта (положительное и отрицательное), поверхностное трение выветриваемой породы, поверхностное трение в породе и торцевой подшипник породы.

Почему сваи должны поддерживать конструкцию

  • Когда вертикальные нагрузки, прикладываемые к фундаменту, не могут восприниматься мелким фундаментом из-за низкой несущей способности.
  • При наличии слабых слоев почвы, таких как торф, в почве.
  • Для передачи растягивающих усилий, приложенных к фундаменту. Сваи могут быть закреплены в скале, чтобы выдерживать растягивающие усилия.
  • Для восприятия боковых нагрузок (сжатия), приложенных к фундаменту. Будет построена наклонная свая, способная выдерживать как сжимающие, так и растягивающие усилия.
  • Когда вертикальные нагрузки очень высоки, особенно в высоких зданиях, несущая способность грунта недостаточна для выдерживания таких нагрузок. нам нужны сваи.

Факторы, влияющие на проектирование и строительство свайных фундаментов

  • Нагрузки от надстройки
  • Состояние почвы. В зависимости от характера почвы трение кожи будет различным. Когда есть слои почвы, такие как торф, при геотехническом проектировании сваи необходимо учитывать отрицательное поверхностное трение.
  • Состояние породы. Значения RQD и CR, определенные в результате исследования ствола скважины, сильно влияют на вместимость сваи.
  • Стоимость строительства также является важным фактором при выборе свай в качестве опорной системы.
  • Доступность сайта должна быть проверена.
  • Необходимо проверить зазоры от границ.
  • Проверить ограничение вибрации и уровня звука. Чрезмерная вибрация может привести к повреждению прилегающих участков.

Типы свайных фундаментов

Эта классификация была произведена на основе типа материала, используемого при строительстве свай, и на основе характера конструкции.

  1. Буронабивные сваи / монолитные сваи
  2. Забивные сваи / сборные сваи
  3. Микросваи
  4. Шпунтовые сваи
  5. Деревянные сваи
  6. Винтовые сваи

Буронабивные или монолитные сваи

Наиболее часто и широко б / у тип сваи.В большинстве построек, построенных на свайном фундаменте, наблюдается свайная доска.

Свая втыкается в скалу. В зависимости от характера нагрузки и ее величины глубина заделки в скале будет варьироваться.

Кроме того, количество свай, необходимое для поддержки колонны, зависит от грузоподъемности сваи и приложенной нагрузки.

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

Поскольку приложенная нагрузка известна, количество свай можно рассчитать.

Буронабивные сваи строятся как одиночные или групповые в зависимости от приложенных нагрузок. Как правило, групповые сваи требуются для поддержки сдвиговых стержней, сдвиговых стен, лифтовых стержней и т. Д.

Забивные сваи / сборные сваи

Это сборные сваи.

Они сконструированы, когда прикладываемая нагрузка сравнительно мала по сравнению с буронабивными сваями.

Кроме того, сборные сваи не забиваются в скалу, а заканчиваются или вставляются в твердый слой почвы.Должен быть плотный слой почвы, чтобы поддерживать сваю и обеспечивать опору на конце.

Эти сваи в основном представляют собой сваи с преобладанием трения, хотя имеется концевой подшипник.

Забивку можно производить вручную путем падения массы в сваю или с помощью вибропогружателя.

Доступны сваи разных размеров от 400 мм. Далее, в зависимости от характера конструкции, могут изготавливаться даже меньшие размеры.

Кроме того, эти типы свайных фундаментов широко используются в малоэтажных зданиях, когда они не могут быть построены на мелком фундаменте.

Микросваи

Микросваи довольно популярны в малоэтажном строительстве.

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

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

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

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

Кроме того, при строительстве фундаментов такого типа желательно получить рекомендацию инженера-геолога.

Проект должен быть выполнен на основе параметров, представленных в отчете по исследованию грунта, и они должны быть проверены после строительства путем проведения необходимых испытаний.

Микросвая представляет собой стальную оболочку, заполненную бетоном.При необходимости и по мере увеличения диаметра микросваи арматурный каркас также можно разместить внутри сваи, чтобы улучшить ее конструктивную способность.

Микросваи используются при сооружении устоев и мостовых опор. Боковые нагрузки, приложенные к опоре, могут передаваться на грунт наклонными микрошваями.

При строительстве опор стоят три сваи или шесть свай шестиугольной формы, используемые для несения вертикальных нагрузок.

Основным риском конструкции этого типа является коррозия стали.Если подвергнуть воздействию коррозии или дать ей возможность соответствовать требованиям по коррозии, свая может разрушиться.

Однако, с другой стороны, риск меньше, поскольку свая находится под землей и меньше шансов получить все ингредиенты для коррозии.

Если конструкция должна быть построена в прибрежной зоне, особое внимание следует уделить защите стального кожуха.

Микросваи состоят из стальных обсадных труб 150, 200, 300 мм и т. Д.

Шпунтовые сваи

Шпунтовые сваи также могут рассматриваться как тип свайного фундамента, хотя в большинстве случаев они не используются для непосредственной поддержки конструкций, как другие типы. свай.

Например, шпунтовые сваи используются для поддержки почвы вокруг конструкции, а также действуют как постоянная конструкция. Удаление или рассмотрение как постоянных работ зависит от характера конструкции и состояния земли.

Кроме того, в строительстве широко используются шпунтовые сваи, чтобы удерживать землю для земляных работ. В конструкциях глубоких подвалов, также как указано выше, могут использоваться правильно закрепленные шпунтовые сваи.

Кроме того, он полезен также при строительстве коффердамов.

Существуют разные типы шпунтовых свай в зависимости от профиля и схемы соединения. Кроме того, мы можем выбрать подходящую шпунтную сваю на основе необходимого модуля упругости сечения согласно проектным требованиям.

В статье, подпорная стенка из шпунтовых свай обсуждается конструкция устойчивости подпорной стены из шпунтовых свай.

Деревянные сваи

Не только в нынешнем, но и в древнем строительстве использовались более совершенные технологии.

Они знали, что когда есть слабая почва, нужно делать сваи. Поэтому для этого они использовали экологически чистый материал.

Даже сейчас, когда строительство или расширение закончено, можно наблюдать забивание деревянных свай.

В частности, здания и мосты построены на деревянных сваях.

Деревянные сваи долговечны, экономичны и экологичны.

Используется специальная древесина с хорошими прочностными характеристиками.

Пожалуйста, снимайте нагрузку с кожного трения и концевого подшипника.

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

Винтовые сваи

Свая похожа на винт, как показано на следующем рисунке.

Тип винта зависит от типа конструкции.

Кроме того, бывают разные типы винтовых свай.

В соединениях зданий или любых других конструкциях, таких как строительство мостов, можно использовать винтовые сваи.

Проектирование свайных фундаментов

После того, как сваи выбраны в качестве фундамента типа в соответствии с рекомендациями отчета о геотехнических исследованиях, выполняется оценка количества свай.

Тогда нам понадобится вместимость сваи.

В свайных фундаментах имеется двухкомпонентный фундамент для оценки несущей способности слоев.

Возьмем меньшее из нижеприведенных.

  • Геотехническое проектирование
  • Конструктивное проектирование

Геотехническое проектирование свай

Оценка геотехнических характеристик сваи выполняется на основе состояния почвы и состояния породы, в которой она закреплена. рок.

Геотехническая нагрузка сваи может быть представлена ​​следующим уравнением

Qu = Qp + Qs

Где

Qu — предельная геотехническая нагрузка сваи

Qp — предельная концевая опора сваи

Qs — Предельное поверхностное трение сваи

Допустимая нагрузка (Qall) может быть рассчитана как

Qall = Qu / FoS

FoS — коэффициент безопасности; варьируется 2,5 -4

Кроме того, существуют разные методы расчета допустимой вместимости сваи.Метод применения запаса прочности может отличаться от страны к стране в зависимости от местных стандартов.

Иногда применяется отдельный коэффициент безопасности как для концевого подшипника, так и для поверхностного трения, а также единичный коэффициент безопасности.

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

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

  1. Кожное трение грунта (положительное поверхностное трение и отрицательное поверхностное трение)
  2. Кожное трение выветриваемой породы
  3. Кожное трение камня
  4. Концевая опора скальной породы
  5. Концевая опора грунта

Если свая заканчивается в грунте (твердом слое), в случае сборных свай, используется торцевая опора в грунте. Если сваи вставлены в скалу (набивные сваи на месте), то опорный конец в скале используется для расчета несущей способности сваи.

Указанные выше пять параметров указаны в геотехнических рекомендациях, основанных на данных исследования скважин.

Если мы знаем параметры почвы, мы можем рассчитать значения поверхностного трения по уравнениям.

Для расчета поверхностного трения почвы доступны следующие методы.

Трение кожи в песке
  • На основе покрывающих пород и угла трения между грунтом и сваей
  • Корреляция со стандартным тестом на проникновение (SPT)
  • Корреляция с тестом на проникновение конуса (CPT)
Трение кожи в глине
  • λ метод
  • α метод
  • β метод
  • Корреляция с CPT

Концевой подшипник почвы также может быть рассчитан с помощью различных предложенных методов.Следующие методы широко используются дизайнерами.

Подшипник на конце грунта
  • Метод Мейерхофа (песок / глина)
  • Метод Васича (песок / глина)
  • Метод Койла и Кастелло (песок)
  • Корреляция с SPT и CPT
Кожное трение породы

Обшивка породы определяется в зависимости от состояния и типа породы.

Как правило, предельное поверхностное трение свежей породы и погодных пород указывается в отчете о геотехнических исследованиях.

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

Точечный подшипник скалы (концевой подшипник)

Оценка основана на результатах испытаний. В большинстве случаев для определения прочности породы проводится испытание на прочность на одноосное сжатие (UCS).

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

Значения RQD и CR также должны проверяться при определении несущей способности сваи и длины раструба, поскольку они отражают состояние породы.

Таким образом, мы получим необходимые геотехнические параметры, такие как поверхностное трение и значения концевых подшипников, из отчета о геотехнических исследованиях. Что нам нужно сделать, так это применить необходимый запас прочности и рассчитать геотехнические возможности.

Расчет конструкции сваи

Допустимое напряжение бетона в буронабивных монолитных сваях в большинстве стандартов рассматривается как 0,25fcu . Есть лишь небольшие отклонения.

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

Однако сваю необходимо проверить на коробление, особенно если она построена на слабом грунте. Таким образом, выполняется анализ продольного изгиба свайного фундамента.

И, учитывая то же, можно сделать конструктивный расчет или расчет арматуры.

Есть два метода / этапа проектирования сваи.

  1. Рассчитайте критическую нагрузку на изгиб и проверьте, превышает ли она приложенную нагрузку.
  2. Выполнение более тщательного анализа потери устойчивости и проектирования.

Сводка шагов расчета выглядит следующим образом. Дальнейшее чтение необходимо сделать перед выполнением проектирования.

Шаг 01

Рассчитайте критическую нагрузку потери устойчивости (Pcr).

Шаг 02

На основе Pcr, грунтовых пружин, вращения в верхней части сваи (может иметь некоторую фиксацию вращения) и т. Д. Найдите эффективную длину (Lcr).

Step 03

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

Ключевые факторы, которые необходимо учитывать при проектировании свайных фундаментов, резюмируются следующим образом.

  • Оцените инженерно-геологические свойства и конструктивную способность сваи и примите меньшее значение в качестве несущей способности сваи.
  • Разделите грузоподъемность сваи на приложенную нагрузку (нагрузку на колонну или приложенную нагрузку; предельное состояние эксплуатационной пригодности), чтобы найти количество свай.
  • При проектировании группы свай индивидуальная нагрузка должна рассчитываться на основе центра нагрузки и геометрического центра каждой сваи.Нагрузки распределяются в зависимости от положения сваи.
  • Если имеется более одной сваи, минимальный зазор между ними должен составлять 2,5 диаметра сваи.
  • Увеличение зазора между сваями не позволит использовать аналог фермы с конструкцией сваи . Поэтому зазор между сваями выдерживают в 2,5 — 3 раза больше диаметра сваи.
  • При наличии органических загрязнений следует обращать внимание на отрицательное трение кожи. В противном случае оценка вместимости сваи будет неверной.
  • Устойчивость сваи должна быть проверена при наличии очень слабых грунтов, таких как торф, на большей глубине.
  • Обратите внимание на значения RQD и CR при выборе длины раструба.
  • Как правило, в соответствии с большинством стандартов допустимый допуск для конструктивных отклонений составляет 75 мм. Это необходимо учитывать при проектировании заглушки сваи. Особое внимание следует обращать на одиночную стопку. Момент центричности должен передаваться наземными балками.Следовательно, это необходимо учитывать при проектировании заземляющего луча.

Строительство свайного фундамента

Давайте обсудим основные шаги, которые необходимо выполнить при строительстве свай. Следующая процедура обсуждается применительно к сваям, уложенным на месте.

Следующие допуски допускаются различными стандартами как допустимые отклонения во время строительства.

Код Допустимый допуск
ACI-336 4% диаметра или 75 мм; в зависимости от того, что меньше
BS EN 1536 100 мм; для диаметра сваи (D) ≤ 1000 мм

0.1D для 1000

150 мм D> 1500

Конструкция для граблей менее 1 из 15 пределов до 20 мм / м

Конструкция с граблями от 1 к 4 до 1 из 15 пределов до 40 мм / м

CP4 75 мм
BS 8004 Не более 1 к 75 от вертикали или 75 мм

Отклонение до 1 к 25 допускается для буронабивных свай, пробуренных с граблями до 1 к 4

Этапы строительства сваи и ключевые аспекты, требующие внимания

  • Проведение разбивки
  • Приступите к удалению верхнего слоя почвы до уровня породы.Он всегда должен стараться поддерживать положение сваи, как указано на чертежах, хотя обычно существует приемлемый допуск 75 мм.
  • Начать выемку керна и контролировать глубину залегания керна. В этом случае он должен следить за тем, чтобы бурение керна происходило в свежей породе, а не в выветрившейся породе.
  • Он должен быть измерен с использованием образцов, скорости проникновения, данных каротажа скважины, других глубин сваи, если таковые имеются.
  • Из-за трудностей с поиском свежей породы первый пласт будет заброшен ближе к скважине.Затем можно оценить другие параметры. Исходя из этого, можно приступать к укладке свай.
  • Производятся визуальные наблюдения для проверки качества породы.
  • Кроме того, для проверки прочности породы можно использовать такие методы испытаний, как испытание точечной нагрузкой. Результаты испытаний на точечную нагрузку можно сопоставить, чтобы найти концевую опору сваи. Если это не дает удовлетворительных результатов, следует проводить отбор керна до тех пор, пока не будет найден здоровый камень. Для получения дополнительной информации о тестировании можно обратиться к статье методы испытания строительных материалов .
  • После завершения бурения породы в соответствии с длиной раструба будет проведена очистка.
  • Основная цель очистки — удалить грязь, песок и т. Д. Из бентонита. Это также называется промыванием.
  • Есть параметры, которые необходимо проверить, чтобы убедиться, что свая должным образом чиста. На следующем рисунке указаны предельные значения. Эти значения будут меняться от спецификации к спецификации.

  • Когда бентонит в выработке достигает заданных пределов, промывка прекращается.
  • Затем в котлован помещается труба.
  • Затем медленно заливается бетон. После того, как он заполнен, дрожь снимается на очень небольшое количество, позволяя бетону вытекать.
  • Этот бетон будет постепенно подниматься вверх вместе со всей грязью и нечистотами на дне сваи. Затем снова заполняют треми бетоном и дают возможность бетону вытекать.
  • Он должен следить за тем, чтобы конец дрожжевой трубы всегда находился в свежем бетоне.Это позволяет всегда свежему бетону смешиваться со свежим бетоном, и верхний слой бетона постепенно поднимается вверх.
  • Кроме того, очень важно контролировать скорость заливки бетона, чтобы избежать подъема арматурного каркаса. Если скорость выше, клетка будет поднята.
  • Повторяйте это до тех пор, пока бетонирование не будет завершено.

Испытания свайных фундаментов

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

Ничего не видно…

Как определить, правильно ли мы построили сваю с помощью..

  • Соответствующее покрытие арматуры
  • Без образования перемычек
  • Без выступов
  • Без бетонных смесей с бентонитом
  • Без полостей (например, сот) в бетоне
  • Без грязи на дне сваи
  • И т. Д.…

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

Подрядчик несет ответственность за проведение испытаний свай по согласованию с консультантом по проекту и сторонним испытательным агентством.

Методы испытания свай

В основном существует четыре типа методов испытания свай.

  1. Испытание на целостность сваи (испытание на целостность при низкой деформации)
  2. Испытание на динамическую нагрузку (испытание на высокую деформацию)
  3. Испытание на статическую нагрузку
  4. Звуковое испытание в поперечном отверстии
Испытание на целостность сваи

Самый простой метод прогнозирования целостности сваи.

С помощью этого теста можно предсказать выпуклости, выемки, выемки и т. Д.

Это лучший метод определения дефектного файла, но не может оценить вместимость сваи.

Обеспечивает первоначальное предупреждение о том, неисправна ли свая.

Испытание на целостность сваи используется для определения свай, подлежащих испытанию другими методами, такими как динамическое испытание сваи и испытание статической нагрузкой сваи.

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

Испытание динамической нагрузкой

Наиболее широко используемый метод определения несущей способности сваи в существующей конструкции.

В отличие от теста статической нагрузки, он дает результаты мгновенно. Емкость плие можно получить на месте сразу после тестирования. Однако будет проведен дальнейший анализ, чтобы дать точные ответы после анализа с помощью программного обеспечения, такого как CAPWAP.

Мы можем получить подшипник скольжения обшивки сваи и концевой подшипник, рассчитанный на испытательную нагрузку.

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

Это называется анализом волнового уравнения (WEAP). При использовании этого метода не требуется прикладывать ударную нагрузку несколько раз, пока мы не найдем испытательную нагрузку.

WEAP обеспечивает взаимосвязь между испытательной нагрузкой, сжимающим напряжением и развитием растягивающего напряжения.

Таким образом, тестирование может быть выполнено очень легко.

Испытание статической нагрузкой

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

Нагрузку на сваю увеличиваем до испытательной нагрузки, указанной в проекте сваи, и постепенно она снижается.

Деформация сваи отслеживается и проверяется, находится ли она в пределах нормы.

Акустический тест поперечного отверстия

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

Трубопроводы укладываются в штабель. Затем испытательный инструмент кладут в стопку и проверяют.Передатчик и приемник используются для проверки состояния сваи.

На основе скоростей волн прогнозирует состояние сваи. Дополнительную информацию о методе тестирования можно найти в статье Википедии Межскважинный акустический каротаж .

8 популярных методов забивки зданий в строительстве

Свайные фундаменты — это один из методов, используемых для обеспечения прочного основания конструкций. Этот метод чаще всего выбирают, когда почва нестабильна или когда в области, расположенной непосредственно под местом возведения конструкции, присутствует значительная влажность и вода.Этот один базовый метод может быть реализован множеством различных способов для соответствия различным условиям и потребностям.

Вот восемь популярных способов забивки зданий в строительстве:

Метод №1: Забивные сваи

С помощью забивателя и молоткового оборудования сборные сваи забиваются (или забиваются, отсюда и название) глубоко в землю. Забивные сваи делают их из стали, бетона или дерева. Этот метод выгоден еще и тем, что он уплотняет почву во время забивания молотком.Некоторые почвы, такие как ил, уплотняются не так хорошо, как другие, и в таких случаях это преимущество теряется. Еще одно преимущество забивных свай заключается в том, что они позволяют свае распределять нагрузку на верхнюю конструкцию за счет как несущей способности, так и трения.

Одним из недостатков забивных свай является то, что процесс забивания может фактически повредить или снизить прочность сваи. Подушечки используются для защиты молота от прямого удара сваи в качестве меры, чтобы не повредить сваи.Тем не менее, резкие удары все еще могут нанести ущерб, несмотря на все усилия.

Метод №2: Набивные сваи

Этот метод, также называемый набивкой на месте или бурением, требует, чтобы отверстие было предварительно вырыто и усилено. Сваю изготавливают из бетона, залив ее прямо в яму. Это несущие сваи, и они не распределяют нагрузку за счет трения, как забивные сваи.

Они полезны, потому что они не вызывают таких сильных вибраций и шума, как забивные сваи, поэтому они гораздо менее агрессивны, особенно в густонаселенных районах.Кроме того, они более устойчивы к стихийным бедствиям, таким как сильные ветры, штормы и землетрясения.

Метод № 3: Забивные и монолитные сваи

Стальной снаряд вбивается в землю, как забивная свая. Затем в оболочку заливается бетон, что делает этот метод наилучшим сочетанием двух ранее упомянутых способов укладки свай.

Преимущества этого метода основаны на преимуществах забивных и буронабивных свай: он позволяет распределять нагрузку за счет трения, уплотняет окружающий грунт, и свая не теряет целостности из-за забивания, потому что это всего лишь оболочка. что на самом деле забито.

Метод №4: Винтовые сваи

Эти сваи, также известные как винтовые сваи, сделаны из стали и работают как забивные. Однако вместо того, чтобы забивать сваю на место, эти сваи привинчиваются, что снижает шумовое загрязнение.

Их любят за то, насколько они просты в установке и насколько они минимально инвазивны для окружающей среды по сравнению с другими типами свай. Винтовые сваи также невероятно универсальны и могут применяться практически в любом типе грунта.

Метод №5: Фрикционные сваи

В отличие от свай с торцевыми опорами, сваям с фрикционным подшипником не требуется полностью доходить до твердого слоя почвы, который может находиться намного ниже поверхности. Эти сваи распределяют вес по всей своей поверхности за счет трения.

В случае сваи с подшипником скольжения, чем длиннее свая, тем большую нагрузку она может выдержать, поскольку имеет большую площадь поверхности для создания трения.

Метод № 6: Концевые опорные сваи

В случае сваи с концевыми опорами или несущих свай наиболее важной частью является то, что сваи заходят достаточно глубоко, чтобы преодолевать слабый грунт ближе к поверхности и ударяться о твердый грунт под ним.Вся нагрузка, которую принимает на себя свая, ложится на нижний конец сваи, который теперь опирается на почву, достаточно прочную, чтобы справиться с ней.

Метод № 7: Шпунты

Эти сваи длинные и плоские, часто изогнуты в Z- или U-образной форме для увеличения прочности и распределения нагрузки. Сваи устанавливаются в соединенную линию, часто прямо в них встроен какой-либо механизм блокировки.

Эти сваи могут быть как временными, так и постоянными, и используются для различных целей, включая использование в качестве защитных стен от окружающей среды, подпорных стен, волноломов и поддержки земляных работ, все из которых являются обычными применениями для шпунтовых свай.

Метод № 8: Сваи уплотнителя грунта

Этот метод чаще всего используется для стабилизации грунта, который недостаточно прочен, чтобы выдерживать нагрузку. Их также можно назвать сваями для уплотнения песка, но они полезны не только для песчаной почвы. Скорее, они являются хорошим выбором для многих различных мягких почв.

Эти сваи создаются на месте с использованием временной стальной оболочки в качестве направляющей. Стальная оболочка отталкивает материал, затем насыпается песок, чтобы заполнить образовавшуюся дыру.Затем стальная оболочка удаляется, позволяя песку заполнить отверстие, оставшееся на своем месте. Это уплотняет почву вокруг себя, создавая более плотное основание.

Методы и преимущества буронабивных свайных фундаментов

Буронабивная свая, также называемая буронабивным стволом, представляет собой тип железобетонного фундамента, который поддерживает конструкции с большими вертикальными нагрузками. Буронабивная свая — это бетонная свая, залитая на месте, то есть свая залита на строительной площадке. Это отличается от других бетонных свайных фундаментов, таких как центробежные и железобетонные квадратные сваи, в которых используются сборные железобетонные сваи.Буронабивные сваи обычно используются для строительства мостов, высотных зданий и массивных промышленных комплексов, для которых требуются глубокие фундаменты.

Процесс забивки буронабивных свай

Установка буронабивной сваи начинается с просверливания вертикального отверстия в почве с помощью буронабивной машины. Машина может быть оснащена специально разработанными буровыми инструментами, ковшами и грейферами для удаления почвы и камней. Сваи могут быть пробурены на глубину до 60 метров и диаметром до 2,4 метра.Процесс бурения может включать в себя забивание временного стального цилиндра или гильзы в почву. Он остается на месте в верхней части отверстия до тех пор, пока не будет залита куча.

После того, как отверстие просверлено, сооружается конструкция из арматурной арматуры, которая опускается в отверстие, а затем отверстие заполняется бетоном. Верх сваи может быть покрыт опорой или опорой около уровня земли для поддержки конструкции, расположенной выше.

Буронабивные работы должны выполняться подрядчиком по бурению свай. Это узкоспециализированная операция, требующая обширных знаний и опыта в области строительства и проектирования буронабивных свай, а также условий почвы и площадки.

Применение буронабивных свай

Буронабивные сваи используются для фундаментов и предназначены для зданий и других конструкций, которые создают нагрузки в тысячи тонн. Они также особенно хорошо подходят для неустойчивых или сложных почвенных условий. Помимо фундаментных систем, буронабивные сваи используются для создания структурных подземных стен для удержания грунта. Сваи могут быть размещены близко друг к другу, с расстоянием между сваями от 75 до 150 мм (так называемая непрерывная свайная стена ), или они могут быть размещены таким образом, чтобы они перекрывали друг друга, чтобы создать секущую стену свай , которая часто используется для контроля миграции грунтовые воды.

Проблемы строительства буронабивных свай

Как и любая другая система глубокого фундамента, буронабивные сваи создают проблемы для подрядчика. Поскольку используемый метод бурения зависит от типа почвы, подрядчик должен провести тщательное исследование почвы и составить отчет. Подрядчик по укладке свай полагается на отчет о грунте и прошлый опыт, чтобы выбрать лучший метод бурения, который минимизирует нарушение окружающей почвы.

Когда грунт не связан, например, с песком, гравием и илом, или скважина выходит за пределы уровня грунтовых вод, яма должна поддерживаться с помощью стальных каркасов или стабилизирующего раствора, такого как бентонитовая суспензия.Это решение может оказаться очень запутанным процессом и значительно усложнить проект.

Преимущества буронабивной сваи

Основные преимущества буронабивных свай или буронабивных стволов перед обычными опорами или другими типами свай:

  • Сваи переменной длины можно наращивать через мягкие, сжимаемые или набухающие грунты в подходящий несущий материал.
  • Сваи могут быть расширены до глубины ниже промерзания и сезонных колебаний влажности.
  • Сведены к минимуму большие выемки грунта и последующая засыпка.
  • Меньше разрушения прилегающей почвы.
  • Вибрация относительно низкая, что снижает возмущение соседних свай или конструкций.
  • Кессоны большой вместимости могут быть сконструированы путем расширения основания ствола сваи до трехкратного диаметра ствола, что устраняет необходимость в крышках над группами из нескольких свай.
  • Для многих проектных ситуаций буронабивные сваи обеспечивают более высокую грузоподъемность и потенциально лучшую экономичность, чем забивные сваи.

О влиянии свайного фундамента существующих многоэтажных домов на окружающие постройки

Свайный фундамент является своеобразной формой фундамента. В последние годы из-за роста населения и экономического развития в Китае высотные здания стали появляться в поле зрения людей. В связи с развитием инженерного строительства были значительно улучшены тип и технология свайного фундамента, а также контроль и обнаружение одиночной свайно-свайной группы.В связи с влиянием осадки свайного фундамента на окружающую среду высотных зданий в данной работе в основном исследуются с точки зрения осадки одиночной сваи и осадки свайной группы. В соответствии с методом строительства свайного фундамента, монолитная свая с погружной трубой под статическим давлением может создавать эффект сдавливания грунта при строительстве свайного фундамента. Проведен экспериментальный анализ. Согласно инженерному примеру, численное моделирование методом конечных элементов используется для анализа степени влияния осадки свайного фундамента на соседние здания с плотом и без него, а возможность и правильность численного моделирования анализируются путем сравнения результатов моделирования с измеренными значениями.В данной статье в основном исследуется влияние осадки свайного фундамента высотных зданий на окружающие здания с точки зрения проблем и решений.

1. Введение

После реформ и открытости, наряду с постоянным развитием экономической ситуации в Китае, масштабы урбанизированной жизни постоянно увеличивались. Однако из-за ограниченной площади земельных ресурсов Китая это также приводит к нехватке городских построек, что требует повышения коэффициента использования городских земель.Люди начали диверсифицировать ограниченные земли для городского строительства, что привело к появлению высотных зданий, трехмерных транспортных линий, трехмерной прокладки городских трубопроводов и других объектов. Для строительства высотных и многоэтажных зданий с целью повышения эффективности землепользования требуется фундамент с хорошей устойчивостью и высокой несущей способностью. Поскольку естественный грунт не может соответствовать требованиям этой конструкции, свайный фундамент обладает такими преимуществами, как хорошая устойчивость, высокая несущая способность и сильное сопротивление выдергиванию, что широко используется в фундаменте высотных зданий.Однако в сложных ситуациях, таких как подземные туннели в высотных зданиях, это плохо скажется на конструкции свайного фундамента или окружающих зданиях. И существующих справочных материалов о влиянии конструкции и осадки свайного фундамента на соседние здания относительно немного, но в практической инженерии все больше внимания уделяется влиянию конструкции и осадки свайного фундамента на соседние здания. Таким образом, влияние осадки свайного фундамента на соседние здания, изученное в данной статье, окажет большую помощь при строительстве свайного фундамента в будущем.В данной работе метод конечных элементов и метод численного моделирования используются для исследования влияния осадки свайного фундамента на окружающую среду существующих высотных зданий. Поэтому изучение осадки свайных фундаментов высотных зданий неизбежно и имеет очень важное теоретическое и практическое значение. Поле смещения окружающего грунта получается с помощью теории осадки свайного фундамента на основе метода сдвигового смещения, а затем рассчитываются значения осадки и смещения окружающих зданий, которые проверяются численным моделированием и инженерными примерами.

В наше время общество постоянно меняется в сторону урбанизации и модернизации. Возникновение многоэтажек — это еще и социальная потребность. Рост высоты отражает не только растущую стоимость земли и потребность в использовании площадей, но и демонстрацию силы капитала и символа экономического процветания. Существование высотных зданий повлияет на малоэтажные здания и многие прилегающие районы. Воздействие новых высотных зданий на окружающую среду в основном проявляется на этапе выемки котлована под фундамент здания и этапе строительства фундамента здания.Существует несколько исследований стадии нагрузки основной конструкции нового здания и стадии использования здания после герметизации крыши, и в большинстве ограниченных исследований не учитывается влияние надстройки. Этот метод рассматривает только нагрузку надстройки как равномерно распределенную нагрузку на основании здания. Этот метод не может полностью отразить дополнительное влияние нагрузки здания на окружающую среду. На этапе эксплуатации здания после герметизации кровли, когда здание подвергается ветровой нагрузке, под действием ветровой нагрузки будет происходить дополнительная деформация окружающей среды.В настоящее время нет однозначного вывода о дополнительной деформации окружающей среды, вызванной ветровой нагрузкой в ​​Китае. Свайный фундамент состоит из свай и крышек, соединенных с вершиной свай. Широко применяется при строительстве многоэтажных домов. Большое значение имеет обеспечение безопасности и устойчивости высотных зданий. В случае стихийных бедствий, таких как землетрясения или тайфуны, свайные фундаменты могут противостоять горизонтальным и моментным нагрузкам, вызванным землетрясениями или тайфунами, благодаря своей поперечной жесткости и общей устойчивости к опрокидыванию, чтобы избежать опрокидывания высотных зданий и обеспечить устойчивость высотных зданий.Разработка концепции зеленого архитектурного дизайна высотных зданий — новая концепция последних лет. Зеленые энергосберегающие технологии — основная техническая основа зеленого архитектурного дизайна. Применительно к проектированию высотных зданий это в основном относится к необходимости максимально сочетать характеристики самого высотного здания с помощью окружающих природных условий и окружающей среды. Дизайн экологичных зданий — это метод архитектурного проектирования, основанный на навыках защиты окружающей среды с использованием передовых достижений науки, технологий и оборудования.К основным характеристикам интеллектуального здания относятся комфорт, эффективность, адаптируемость, безопасность, удобство и надежность. Применение современных технологий может всесторонне улучшить психологический и физиологический опыт людей и создать комфортные условия для людей с точки зрения освещения, озеленения, освещения, вентиляции и других аспектов. В то же время применение интеллектуальной системы значительно сокращает потребление и расход ресурсов, энергии и расходов, снимает ограничения по времени и пространству, повышает эффективность использования ресурсов и обеспечивает более эффективное управление и услуги для люди.В процессе архитектурного проектирования мы должны уделять внимание гуманизации архитектурного пространства и учитывать множество факторов, включая художественные факторы, технические факторы и научные факторы. Если персонал сможет работать в комфортных условиях здания, люди не только будут испытывать чувство удовлетворения, но и смогут эффективно улучшить новаторство и эффективность работы. Ценность архитектуры в значительной степени зависит от комфорта архитектурной среды, которая включает в себя многие аспекты, такие как экологическая психология, архитектурная акустика и архитектурная оптика.При разработке архитектурных схем следует учитывать особые группы людей, включая инвалидов, пожилых людей, женщин и детей, чтобы создать разумную и научную безбарьерную среду, полностью отражающую гуманизацию. При исследовании эффекта уплотнения грунта свайного фундамента он применил теорию кругового расширения отверстия, предложенную предшественниками, для анализа упругопластического поведения трубных свай и получил аналитические выражения радиуса пластической зоны и смещения тела грунта. .Он проанализировал поле смещения, создаваемое сваей, находящейся под статическим давлением, методом конечных элементов и дало влияние отношения модулей сваи к грунту и характеристик трения границы раздела свая-грунт на поле смещения при забивании сваи. Донг [1], основываясь на теории средней объемной пластической деформации песка, предложил упрощенный метод прогнозирования размеров пластической зоны вокруг свай статического давления, а также проанализировано влияние параметров сваи на пластическую зону.Есть много достижений о влиянии котлована на окружающую среду. Ван и Сюй [2], основываясь на большом количестве инженерных данных в Шанхае, предложили прогнозирующую кривую осадки поверхности, а также предложили метод прогнозирования дополнительной деформации зданий, вызванной выемкой котлована. Проанализировано, что деформации прилегающих зданий котлованов соответствуют разным формам деформации подпорных конструкций. Результаты показали, что при возникновении толчков и выпуклой деформации на поверхности подпорных конструкций здания, прилегающие к котлованам, будут претерпевать заметный вогнутый прогиб.В нем были применены тесты физической модели и методы численного моделирования для анализа влияния смещения грунта на деформацию, трещины и жесткость стен существующих каменных зданий. Тан Юн и другие измерили влияние глубокого котлована на поселение близлежащих зданий. Результаты анализа показывают, что расстояние между зданием и котлованом, тип конструкции здания и тип фундамента здания существенно влияют на окончательную расчетную величину.

Теория осадки свайного фундамента включает теорию осадки одиночной сваи и теорию осадки группы свай. Теория осадки одинарной сваи очень важна для анализа влияния конструкции и осадки свайного фундамента на соседние здания. По осадке одиночной сваи его можно расширить до расчета осадки группы свай. В настоящее время методы расчета осадки одиночной сваи в основном включают метод передачи нагрузки, метод теории упругости, метод сдвигового смещения, метод численного анализа и его упрощенный метод.Метод сдвигового смещения был первоначально установлен Куком [3] на основе экспериментального и теоретического анализа. Метод сдвигового смещения предполагает, что окружающее тело сваи в основном испытывает сдвиговую деформацию, а относительное смещение между сваей и грунтом отсутствует. Сопротивление трения со стороны сваи передается на окружающую среду через кольцевой элемент. Деформация окружающего грунта вокруг стороны сваи идеально упрощается в виде концентрического цилиндра.Согласно методу сдвигового смещения Ma et al. [4, 5] обобщили его с упругой стадии на пластическую и получили анализ поля нелинейных перемещений грунта вокруг сваи. С быстрым развитием технологии численного анализа и компьютерных технологий и их широкого применения в инженерной практике, метод численного моделирования также быстро развивался и улучшался, а метод конечных элементов широко использовался при расчете свайных фундаментов. При анализе свай именно из-за зрелости и мощной функции метода конечных элементов, который может хорошо учитывать нелинейность и неоднородность грунта, а также характеристики границы раздела сваи и грунта, метод конечных элементов является наиболее важным. метод численного моделирования в инженерной практике и проектировании.Но на самом деле, из-за сложности расчета осадки свайного фундамента и многих соображений, метод конечных элементов все еще ограничивается анализом одной сваи и группы свай с небольшим количеством свай, и есть также ограничения. Однако некоторые результаты анализа методом конечных элементов для одиночной сваи и группы свай были точно измерены с помощью инженерных и модельных испытаний [6]. Напряжение в фундаменте свайной группы формируется нагрузкой, действующей на одинарную сваю, распространяющуюся в фундамент, поэтому ее напряжение больше, чем у односвайного фундамента.Модуль упругости фундамента такой же, поэтому осадка фундамента свайной группы обычно больше, чем у односвайного фундамента. В инженерной практике обычно используемые методы расчета группы свай включают метод эквивалентного многослойного суммирования, метод коэффициента осадки и метод конечных элементов. Модель твердого фундамента является эквивалентным методом снятия фундамента. Он рассматривает свайный фундамент как твердый фундамент и рассчитывает осадку группы свай по неглубокому фундаменту без учета эффекта деформации сжатия между сваями.Из-за повреждения окружающего грунта уплотнительными сваями во время строительства теория кругового расширения отверстий и метод конечных элементов широко используются в практических инженерных расчетах. В данном исследовании в основном используются эти два метода для изучения влияния уплотнения при забивании свай на окружающую среду здания. В строительстве свайных фундаментов высотных зданий используются сваи двух видов: сборные свайные и монолитные. В данной статье в основном анализируются методы формирования сваи сборных железобетонных и монолитных свай.Бетонная свая — это свая из обычного железобетона или предварительно напряженного бетона. Сборные железобетонные сваи бывают двух типов: трубчатые и квадратные. Например, сборные бетонные трубные сваи обычно производятся центробежным методом на сборных заводах. Когда сборные длинные сваи, как правило, собираются рядом со строительной площадкой, обычно используется метод перекрытия. При изготовлении сборных железобетонных свай необходимо обеспечить ровность сборного участка и не допускать неравномерной осадки бетонных свай.Следует принять меры по изоляции между сваями, чтобы избежать склеивания между сваями или между сваями и нижними формами. Только когда прочность основной сваи или смежной сваи превышает 30%, можно заливать верхнюю сваю и прилегающую сваю. При заливке сборных железобетонных свай их следует заливать от верха сваи до конца сваи, чтобы избежать прерывания. Сборная бетонная трубная свая . Как правило, монолитные сваи образуются в результате погружения трубы или эксплуатации. Арматурные каркасы закладываются в отверстия для свай, завершенные строительством, после чего производится заливка бетона.По окончании заливки бетон твердеет, после чего выполняется заливка конструкции свайного фундамента. Проходка сваи обычно осуществляется ударным или вибрационным методом. Поскольку эти два метода при использовании вызывают огромную вибрацию, перед строительством необходимо хорошо поработать с защитой. Обычно для просверливания отверстий используется ручное или механическое сверление, но при обнаружении глины механическое сверление не подходит. При использовании ручного сверления следует обратить внимание на дренажные работы. Подготовка к строительству . Перед началом строительства все виды мусора и мусора на строительной площадке необходимо вычистить и привести в порядок, чтобы строительная площадка оставалась чистой и ровной, обеспечивала благоприятные условия для возведения свайного фундамента многоэтажных домов, избегала На качество строительства влияет неупорядоченность и неровность площадки в процессе строительства, а также обеспечение устойчивости и вертикальности свайного фундамента многоэтажного дома. После выравнивания площадки следует провести конструкцию планировки и строго проверить оси строительной площадки.Строительный персонал должен точно определить местонахождение линии управления в соответствии со строительными чертежами и многократно проверять правильность положения каждой сваи в соответствии с требованиями чертежей, чтобы избежать смещения. Кроме того, нам также необходимо подготовить машину и оборудование, необходимые для строительства, разместить или установить машину и оборудование в разумном положении и закрепить буровую машину, необходимую для этого проекта, в разумном положении, чтобы обеспечить разумное положение сваи.Ствол охранника закопан. После того, как подготовительные работы будут выполнены, следует провести заглубленный защитный ствол. Только хорошо проведя строительство на этом этапе, можно избежать обрушения стенки отверстия в процессе бурения. Для обеспечения качества конструкции в этом проекте применен стальной защитный ствол. Производство грязи. При бурении раствор можно использовать для охлаждения буровых долот и смазки бурового инструмента, а также для предотвращения обрушения свайных отверстий.Грязь обычно состоит из воды, глины и добавок. После определенной пропорции грязь можно полностью перемешать для достижения желаемых результатов. Буровая установка. Строительство сверления должно выполняться в соответствии с заранее установленной последовательностью и строго в соответствии со строительными стандартами, чтобы обеспечить правильную осевую линию и вертикальность и избежать явления отклонения отверстия. Кроме того, следует также отметить, что при бурении предварительно приготовленная суспензия должна добавляться непрерывно, а строительство выгрузки шлака должно выполняться вовремя.Очистка строительства. При сверлении следует вовремя контролировать диаметр, глубину и расположение отверстия. Когда отверстие для сваи достигает указанного стандарта параметра, его следует немедленно очистить, чтобы избежать явления осаждения жидкого навоза из-за длительного времени. Это не только повлияет на качество строительства, но и может вызвать обрушение свайной ямы. В этом проекте для очистки отверстия используется вакуумный отсос. После завершения расчистки ямы должна быть проведена приемка качества строительства набивных свай на вышеуказанном этапе.Только когда качество каждого строительства будет соответствовать требованиям, можно будет продолжить строительство следующего этапа. Установка арматурного каркаса в отверстие. После завершения строительства очистки ствола, сборный стальной сепаратор вставляется в отверстие для позиционирования и фиксации. В процессе установки и установки стального каркаса в отверстие необходимо принять соответствующие меры для предотвращения деформации стального каркаса. Стальная клетка должна располагаться вертикально в отверстии для сваи, чтобы избежать повреждения стенки отверстия в процессе подъема стального каркаса.Длину подвесных стержней также следует рассчитывать разумно, чтобы обеспечить плавную установку и установку стальных каркасов в отверстия. Когда установка арматурного каркаса в отверстие будет завершена, следует измерить глубину отверстия и толщину осадка в отверстии. Если он не соответствует требованиям, очистку скважины следует провести заново. Заливка бетона . Во избежание обрыва сваи и других явлений заливку бетона нельзя прерывать.Кроме того, следует отметить, что перед заливкой бетона необходимо хорошо провести перемешивание и перемешивание, чтобы водоцементное соотношение, осадка, удобоукладываемость и время начального схватывания бетона находились в предписанном диапазоне. Только обеспечив качество бетона, можно гарантировать качество монолитной сваи.

На основе фактического инженерного опыта создается трехмерная модель конечных элементов и выполняется расчет выемки котлована под фундамент.Сравнивая результаты расчета модели с результатами измерений, можно увидеть, что численные результаты близки к результатам измерений, что показывает, что назначение геотехнических параметров является разумным в настоящее время. Проанализировано влияние осадки свайного фундамента на окружающие постройки. Результаты показывают, что в процессе строительства окружающие здания будут трескаться и разрушаться в близлежащих туннелях. Для реальной строительной инженерии монтажная нагрузка надстройки — это просто долгий процесс.Кроме того, форма фундамента нового здания в этом документе является единой и фиксированной, а в фактическом проекте необходимо определить форму фундамента в соответствии с отчетом геологической разведки, поэтому в документе не рассматривается влияние различных форм фундамента. В инженерном строительстве здания меньше подвержены воздействию выемки котлована и давления свай статического давления. Текущее состояние зданий в основном связано с неравномерной осадкой, вызванной соседними зданиями.В подобных проектах в будущем следует в полной мере учитывать различные факторы, влияющие на использование зданий. Во время строительства следует своевременно и точно наблюдать за трещинами в окружающих зданиях, чтобы иметь актуальное состояние существующих построек. Разумное и точное суждение, а не просто вера в то, что оседание сваи или строительство неизбежно приведет к повреждению окружающих зданий.

2. Метод
2.1. Набивка свайных труб под статическим давлением

Метод строительства свайного фундамента заключается в том, что при строительстве свайного фундамента возникает эффект уплотнения, а при строительстве свайного фундамента возникает эффект вибрации. небольшой.Это не учитывается при анализе. В основном анализируется влияние эффекта уплотнения на близлежащие здания. Данные смещения и осадки могут быть измерены в соответствии с контрольными точками, проложенными на участке, и правилами измерения. Основным объектом исследования является комплекс Цзиньцзя на территории строительства. Поэтому данные измерений соединения Jinjia выбраны для анализа в этом исследовании. Из-за ущерба, нанесенного уплотнительными сваями окружающему грунту во время строительства, можно нанести ущерб соседним зданиям, когда строительство ведется в городах или соседних зданиях, например, растрескивание грунта в соседних зданиях, обрушение туннелей и другие последствия [7 ].Таким образом, в этом исследовании необходимо понять механизм и режим повреждения в процессе строительства и предложить некоторые меры по уменьшению ущерба близлежащим зданиям. Существующие методы исследования эффекта уплотнения грунта включают теорию кругового расширения отверстий, метод конечных элементов, метод траектории деформации, теорию линий скольжения и испытание на модели:

Геометрическое уравнение

Условие текучести грунта

граничное условие

Согласно формулам (1) — (3) радиус пластической зоны может быть получен следующим образом:

Граничное радиальное смещение пластической зоны

Дифференциальное уравнение равновесия и геометрическое уравнение тело элемента может быть получено.В сочетании с условием текучести и граничным условием тела грунта максимальное растягивающее напряжение на границе сваи и грунта может быть получено следующим образом.

где — радиус расширительного отверстия, Rp — радиус пластической зоны, а — расстояние от центра цилиндрического расширительного отверстия.

2.2. Метод конечных элементов

Метод конечных элементов — это технология компьютерного моделирования, которая, по сути, представляет собой численный метод решения математических и физических уравнений.Он сочетает в себе теорию упругости и пластичности с информатикой. Рождение метода конечных элементов обеспечивает мощный инструмент численных расчетов для решения практических инженерных задач. Суть метода конечных элементов состоит в том, чтобы разделить сложный континуум на конечное число простых единиц, превратить проблему беспроводной степени свободы в задачу с приоритетной степенью свободы и преобразовать задачу решения дифференциального уравнения (в частных производных) непрерывную функцию поля в задачу решения алгебраических уравнений с конечными параметрами.Основная идея метода конечных элементов состоит в том, чтобы разделить континуум на конечные элементы, то есть взять конструкцию в целом, состоящую из нескольких элементов, соединенных узлами, сначала провести анализ элементов, а затем объединить эти элементы. для представления исходной структуры для общего анализа. С математической точки зрения метод конечных элементов — это метод, который преобразует уравнение в частных производных в алгебраическую систему уравнений, а затем решает их на компьютере.Проведение анализа методом численного моделирования методом конечных элементов можно разделить на три этапа. На первом этапе (предварительная обработка), в зависимости от фактического инженерного фона, вся конструкция или часть моделируемого проекта преобразуется в математическую и физическую модель в идеальных условиях, а затем используется дискретизированный элемент конструкции из конечных элементов. для замены преобразованной модели сплошной твердой структуры или конкретной решаемой области; на втором этапе (расчет и анализ) для их объединения используется метод конечных элементов.На третьем этапе (постобработка) выводятся результаты расчетов с помощью программного обеспечения конечных элементов, и результаты сортируются, анализируются и суммируются. MIDAS / GTSNX (Система геотехнического и туннельного анализа) — это программное обеспечение для визуального и интуитивно понятного моделирования сложных геометрических моделей, таких как геотехнические и туннельные. Его уникальный многофронтальный решатель может обеспечить максимальную скорость вычислений. Программное обеспечение сочетает в себе основной анализ методом конечных элементов с профессиональными требованиями к геотехнической конструкции туннеля и сочетает в себе преимущества текущего программного обеспечения для геотехнического анализа туннелей.Программное обеспечение в основном включает нелинейный упругопластический анализ, анализ нестабильной фильтрации, анализ стадии строительства, анализ связи между фильтрацией и напряжением, анализ консолидации, сейсмический анализ и динамический анализ. На этапе постобработки он может автоматически выводить краткие книги расчетов в виде таблиц, графиков и диаграмм. Программное обеспечение MIDAS / GTSNX применялось во многих крупномасштабных геотехнических и туннельных проектах по всему миру с его полностью китайским культурным операционным интерфейсом, интуитивно понятной и удобной предварительной обработкой, разнообразными функциями анализа, многочисленными конститутивными моделями материалов, а также краткой и всеобъемлющей постобработкой.

2.3. Моделирование эксперимента

Метод тестирования модели — это метод исследования, очень похожий на метод эксперимента гипотез. Но эта недоказанная теория была построена исследователями в качестве модели. Затем каждая часть модели подтверждается экспериментами один за другим. Модельный эксперимент относится к эксперименту с сущностью, который получает соответствующие данные и проверяет дефекты конструкции путем проведения соответствующих экспериментов на уменьшенных или равноправных моделях. Это метод исследования, очень похожий на метод гипотезы эксперимента.Но эта недоказанная теория была построена исследователями в качестве модели. Затем каждая часть модели проверяется экспериментами один за другим, что называется методом тестирования модели.

3. Эксперимент

Основная цель этого исследования заключается в том, что это место находится между павильоном Цзефан и улицей Шуньцзин в районе Лисия города Цзинань, к северу от Западной Хэйхуцюань-роуд, к западу от Северной Хэйхуцюань-роуд, к востоку от Шуньцзин-стрит и к югу от Quancheng Road, занимая площадь около 11,28 га 2 (169.18 му). На большинстве участков проекта требуется выемка котлована глубиной 6 3–9 1 м. Для поддержки котлована используются опорные сваи. В соответствии с инженерно-геологическими условиями площадки и условиями окружающей среды параметры грунта на площадке показаны в таблице ниже.

Согласно данным таблицы 1, эти два метода используются для изучения воздействия забивки свай и уплотнения грунта на окружающую среду здания. Основные допущения теоретической модели кругового расширения отверстия следующие: (1) грунт представляет собой однородный и изотропный идеальный упругопластический материал; (2) насыщенный мягкий грунт несжимаем; (3) эффективное напряжение почвы одинаково во всех направлениях до небольшого расширения отверстия.Дифференциальное уравнение равновесия, геометрическое уравнение, условие текучести грунта, граничное условие, радиус пластической зоны и радиальное смещение пластической зоны могут быть получены в соответствии с вышеуказанными условиями. Можно получить сбалансированное дифференциальное уравнение и геометрическое уравнение агрегата. Комбинируя условия текучести грунта и граничные условия, можно получить максимальное напряжение расширения на границе раздела сваи и грунта. Результаты показаны на рисунке 1.

9042 9042 глина .0 9042 9042 9 диорит

Номер слоя почвы Название почвы Средняя толщина слоя почвы (м) Модуль упругости (МПа) Коэффициент Пуассона Угол трения (градусы) Сцепление (КПа)

1 Разное заполнение 0.5
2 Илистая глина 1,3 23,7 0,30 22 24,2 0,18 25 12
4 Гравий 2,5 104,0 0,23 38 9042 9042 9042 9042 9042 27,3 0,35 13 25
6 Остаточный грунт 5,2 20,6 0,30 12 0,30 12 13,8 50,0 0,25 10–50 53–55
8 Диорит с сильным выветриванием 5,6 147.0

Из рисунка 1 видно, что исходя из теории кругового расширения отверстия, параметры и начальные условия грунта, диапазон повреждения грунта вокруг свай, а также можно получить закон изменения уплотнения грунта с помощью обычного испытания на трехосное сжатие [8, 9]. Среди них учитываются избыточное давление поровой воды, создаваемое мгновенным процессом уплотнения при забивке сваи, и приращение напряжения уплотнения.Когда предполагается, что объем сжат, его можно получить. Для разных грунтов может принимать разные значения, глина — 0,98, а илистая глина — 0,90, которую можно подставить в формулу, упомянутую выше, и построить кривую изменения напряжения в радиальном направлении забивки сваи, как показано на Рисунок 2.


Как показано на рисунке 2, можно видеть, что (1) сжимающее напряжение находится между радиальным и касательным напряжением; (2) радиальное напряжение является наибольшим, а касательное напряжение наименьшим в численном значении; (3) на внешней границе пластической зоны оно равно по модулю, но является напряжением сжатия и переходит в напряжение растяжения.

4. Результаты и обсуждение

В многоэтажных домах с свайным фундаментом в качестве фундамента не все свайные фундаменты многоэтажных домов являются свайным плотным фундаментом, и широко используются свайные фундаменты без плотного фундамента. Основываясь на приведенных выше примерах, в данном исследовании проводится расчет и анализ моделирования.

По упрощенной формуле поля смещения грунта вокруг свай, полученной из теории оседания свайных групп, можно получить величину осадки древних построек.В этом исследовании группа свай рассматривается как одна свая, а древние постройки рассматриваются как «множественные точки» выравнивания. Согласно теории расчета и формуле группы свай рассчитываются значения осадки трех точек с одинаковым диаметром сваи L = 16, 18, 20 и 22 м, и строится график, как показано на рисунке 3. Из рисунка 3 видно, что при одинаковом диаметре сваи многоэтажного дома, чем больше длина сваи, тем меньше осадка.С увеличением расстояния между старинным зданием и свайным фундаментом многоэтажки величина осадки имеет тенденцию к уменьшению, но величина осадки между расчетными точками A7-A8 больше, чем с обеих сторон. Это связано с тем, что при расчете учитывается влияние свайного фундамента на южной стороне древнего здания, а значение осадки для каждой расчетной точки основывается на величине наложения осадки, вызванной свайным фундаментом с северной и южной стороны здания. Здание Чжаогу.


Общая высота старинного здания в этом проекте составляет около 8 метров. По результатам моделирования можно получить кривые наклона древнего здания при разной длине свай свайного фундамента высотных зданий, как показано на рисунке 4. Согласно рисунку 4, чем больше длина сваи, тем меньше наклон старинного здания. При длине сваи более 22 м наклон старинной постройки практически нулевой.


Согласно численному моделированию можно получить не только кривую оседания древних зданий, вызванную оседанием свайного фундамента высотных зданий, но и смещение древних построек с разной длиной сваи при одинаковом диаметре сваи.На рисунках 5 и 6 видно, что с увеличением длины сваи смещение древних построек постепенно уменьшается. При длине сваи L = 22 м осадка свайного фундамента высотных зданий мало влияет на старинные постройки.



Согласно кривой данных на Рисунке 6, когда длина сваи составляет 14 м, смещение верха, очевидно, больше, чем смещение низа, и нисходящий тренд верха также очень быстрый.

5.Заключение

Существующие многоэтажные дома в нашей стране достигли определенных успехов в ситуации постоянного развития, но с постоянным повышением уровня жизни людей анализ различных факторов, влияющих на смещение фундамента здания, показывает, что здание менее подвержено влиянию при выемке котлована и опрессовке свай статического давления в инженерном строительстве. Основная причина его нынешнего состояния — разница, вызванная заселением соседних построек.Согласно полевым наблюдениям, во временной строительной стене, которая находится ближе к месту раскопок и имеет низкую жесткость, трещин не произошло, что также убедительно подтверждает этот вывод. В подобных проектах в будущем следует в полной мере учитывать различные факторы, влияющие на использование зданий, и следует уделять внимание своевременному и точному наблюдению за трещинами в окружающих зданиях до начала строительства, чтобы иметь разумную и точную оценку текущего состояния. существующих зданий и оценивать влияние окружающих зданий, а не просто предполагать, что строительство высотных зданий неизбежно.

Доступность данных

Никакие данные не использовались для поддержки этого исследования.

Конфликт интересов

Автор заявляет, что конфликта интересов нет.

Процесс строительства фундамента для мостов

Мы все знаем, насколько важен хороший фундамент для здания.

Но правильно построенный фундамент может быть даже более важным для моста. А в связи с плохим состоянием нашей инфраструктуры в наши дни возникает необходимость в возведении мостов с прочным фундаментом.

Поначалу это может показаться простым, но строительство фундамента для моста — сложный процесс. Если мост проходит над водой, велика вероятность, что ему потребуются подводные опоры.

В этой статье мы рассмотрим несколько способов строительства фундаментов мостов.

Конструкция фундамента для глубокого и мелкого заложения

Не нужно быть архитектором, чтобы угадать разницу между глубоким и неглубоким фундаментом.

Но глубина — не единственное различие между ними.Каждый метод переносит вес груза на землю по-разному.

Мелкие фундаменты обычно имеют широкое основание, которое затем переносит вес нагрузки на верхний слой почвы. При неглубоком фундаменте нагрузку несет сама почва.

Глубокие фундаменты обычно узкие и проникают через верхний слой почвы в более глубокие и более сильные слои грязи. Здесь большая часть поддержки также исходит от трения грязи о стенки фундамента.

Свайный

Самый распространенный способ устройства глубокого фундамента под мост называется свайным.

Длинные узкие столбы, называемые сваями, поднимаются в воздух подъемным краном и забиваются в землю большим молотком, называемым сваебойным молотком (не свайным копром).

После того, как свая достигает необходимой глубины, ее закрывают и связывают.

Сваи могут быть изготовлены из различных материалов, таких как сталь, бетон и даже дерево. Однако наиболее распространенным является сборный бетон.

Сооружение подводного фундамента

Если вы строите мост через реку или озеро, вы столкнетесь с рядом уникальных проблем.

Прежде чем что-либо делать, вам нужно будет убедиться, что ваши сваи защищены от коррозии. В конце концов, если ваш мост будет служить десятилетиями, его фундамент тоже должен прослужить.

Есть несколько способов строительства фундамента под водой.

Сваи битые

Это простейший метод подводной забивки.

Вместо одной балки в битых сваях используется несколько, что-то вроде перекрученной вилки. Сваи делаются по глубине воды.

Затем их сбрасывают в воду с баржи, где их загоняют в мягкий ил. «Зубья» разбитых свай распределяют вес в нескольких направлениях, обеспечивая максимальную поддержку.

Ватные сваи обычно используются для небольших мостов на мелководье.

Коффердам

Для мостов с более крупными опорными башнями (например, Бруклинский мост) строительство немного сложнее.

Несколько тонких листовидных свай соединяются вместе, образуя водонепроницаемую камеру, называемую коффердамом.Затем эту камеру забивают в почву и откачивают воду.

После того, как вода освободится, рабочие сооружают башни внутри сухой перемычки. В результате получается прочный фундамент, который будет поддерживать на десятилетия.

Однако коффердамы могут быть довольно опасными и подвергать рабочих риску.

Шламовое бурение

Так как почва на дне водоема очень мягкая, очень трудно пробурить ее без обрушения.

Для этого мутная смесь помещается в желаемое отверстие в качестве заполнителя.Как только это будет установлено, фундамент можно будет установить на место.

Позвоните нам сегодня

Если вы строите или ремонтируете мост и вам нужен опытный специалист по строительству фундамента для вашего проекта, вам нужно обратиться к тому, кому вы можете доверять.

Foundation Structures зарекомендовала себя как отличная и быстро выполненная работа.

Позвоните нам сегодня, чтобы узнать цену.

Как винтовой свайный фундамент может ускорить ваш строительный проект

Не многие строительные проекты могут позволить себе неограниченные временные рамки для завершения, и на самом деле большинство проектов имеют вполне понятный сжатый график, который необходимо соблюдать.В строительстве, как и практически во всех других сферах бизнеса, время — деньги, и это особенно актуально, когда все другие торговцы и подрядчики ждут, когда будет установлен фундамент конструкции. Во многих случаях винтовой свайный фундамент может значительно сократить время строительства.

В прошлом в большинстве случаев буквально не было иного выбора, кроме как ждать, пока бетонный фундамент будет выкопан, залит и высохнет, прежде чем можно будет приступить к выполнению всех других задач, связанных со строительством здания.Однако в наши дни эта модель все больше и больше меняется, поскольку преимущества винтового свайного фундамента становятся все более известными и понятными.

Когда спиральные опоры быстрее?

Прежде всего, винтовые фундаменты почти всегда устанавливаются быстрее, чем другие методы забивки, такие как кессоны или забивные сваи. Хотя некоторые распространенные приложения включают поддержку мостов, тротуаров и промышленных трубопроводов, инженеры постоянно придумывают новые способы использования винтовых свай в качестве альтернативы, позволяющей сэкономить время.Это особенно полезно для строительства на заболоченных территориях или в зонах, подверженных наводнениям, замена бетонного фундамента спиральными сваями может сократить сроки реализации проекта на недели и даже месяцы.

Одним из самых больших преимуществ, особенно для легких промышленных, временных или надземных сооружений, является скорость, с которой можно установить фундамент с помощью винтовых свай.

Как спиральные сваи экономят время?

Винтовые сваи с самого начала экономят драгоценное время при установке фундамента.Для установки самих свай не требуется большого землеройного оборудования, так что как только инженеры проверит грунт, чтобы определить степень анкеровки, которая потребуется. Винтовой свайный фундамент можно вкручивать непосредственно в землю с помощью гидравлической системы, установленной на машине, или оборудования, оснащенного электрическим буровым оборудованием. Для винтовых свай подходит почти любой тип грунта или грунта, кроме самой коренной породы, поэтому приемлемы практически все места.

Аспект установки винтовой сваи, который нельзя упускать из виду, — это сама установка.Когда сваи забиваются в землю, скорость вращения колеблется от 6 до 10 об / мин, что позволяет продвигаться со скоростью примерно 2 фута в минуту. Это означает, что анкеровка на глубине 50 футов может быть выполнена менее чем за час. После того, как все сваи будут установлены, их можно сразу использовать для несения нагрузки, вместо того, чтобы ждать до месяца, пока бетон не затвердеет или раствор не высохнет.

В конце установки также не нужно проводить серьезную очистку, как это может быть при установке любого другого типа фундамента.Установка винтовых свай — это очень чистая операция, которая минимально влияет на окружающую среду и не требует вывоза излишков почвы на грузовиках в другое место. Это само по себе позволяет сэкономить целый этап, который может потребоваться при проведении крупных земляных работ, что, в свою очередь, сокращает общее время, необходимое для завершения строительства фундамента.

Как спиральные сваи снижают затраты?

Суть в том, что когда винтовые опоры используются для анкеровки новой конструкции, не нужно ждать начала других строительных процессов.Если не требуется заливка бетонных опор или опорных балок, другие аспекты строительства могут начаться в тот же день, когда были закреплены опоры. Трудно переоценить влияние, которое это может оказать на любой новый строительный проект, поскольку так много времени экономится за счет скорости установки и немедленной готовности к выполнению последующих подрядных задач.

Снижение затрат на строительный проект может существенно повлиять на его прибыльность, и одним из наиболее важных способов эффективного управления затратами является сокращение общих временных рамок, необходимых для завершения.Есть несколько других очень важных преимуществ установки винтовых опор по сравнению с каким-либо другим процессом установки фундамента, но когда вы думаете о чистой прибыли вашего проекта, скорость является одной из наиболее веских причин.

Готовы ускорить ваш следующий проект? Поговорите с Conte

курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов.»

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным.Я многому научился и их было

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе.»

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, а курс был очень информативным, особенно с учетом того, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт »

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You

— лучшее, что я нашел ».

Рассел Смит, П.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на изучение

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле,

человек узнает больше

от сбоев.»

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т. Е. Разрешение

студент для ознакомления с курсом

материалов до оплаты и

получает викторину.»

Arvin Swanger, P.E.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие «

Mehdi Rahimi, P.E.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

.

обсуждаемых тем »

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то неясной секции

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать свой медицинский прибор.

организация «

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн формат был очень

доступный и простой для

использовать. Большое спасибо ».

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает напечатанная викторина во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев «

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.Модель

Тест потребовал исследований в

документ но ответы были

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за то, что у вас есть широкий выбор.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, П.Е.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

вынуждены путешествовать. «

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

.

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать, где на

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, П.Е.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий »

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

коды и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

Сертификация . «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материал был кратким и

в хорошем состоянии »

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

.

хороший справочный материал

для деревянного дизайна »

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Строительство курс и

очень рекомендую

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлен. «

Юджин Брэкбилл, П.Е.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загрузить учебные материалы на

.

обзор везде и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Поддерживайте широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полная

, и комплексное ».

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по телефону

работ.»

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, П.Е.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернись, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродский, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материалы для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за изготовление

процесс простой. »

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и прошел

одночасовое PDH в

один час «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

.

процесс, требующий

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в онлайн-викторине и получение сразу

Сертификат

. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру

.

многие различные технические зоны за пределами

по своей специализации без

надо путешествовать.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.