Свайно заливной фундамент: Свайно-заливной фундамент | Город свай

Содержание

Заливные сваи для фундамента своими руками

Заливные сваи своими руками

К строительству дома, как и любой другой конструкции, нужно подходить ответственно. Каждый этап от планировки участка до облицовки строения требует внимания и точности. Залогом прочного и надежного дома является грамотно возведенный фундамент. Однако проведению работ на этом этапе могут препятствовать различные факторы, среди которых первое место занимают климат и состояние грунта. При некоторых условиях возведение фундамента обычного типа бывает невозможно. В этом случае на помощь приходит фундамент на сваях.

Описание свайного фундамента

Свайный фундамент представляет собой совокупность свай, связанных между собой. Сваи могут быть железобетонными, стальными или деревянными.  Длина сваи определяется состоянием грунта на участке, но не меньше 150-200 см. Чаще всего сваи в грунте располагают вертикально, путем ввинчивания, вдавливания или забивания. Для упрощения этого процесса каждая свая имеет заостренный конец.

Свайный фундамент

Сваи обеспечивают поддержку строения в тех местах, где нагрузка имеет максимальную величину. Также располагать сваи необходимо там, где соединяются несущие стены строения.

Для соединения свай используется ростверк. На нем возводится основное строение.

к оглавлению ↑

Область применения фундамента на сваях

Применение свайного фундамента связано с особенностями местности, где предполагается проведение строительных работ. Чаще всего сваи используются при следующих условиях:

  • Наличие слабого грунта, который преобладает на торфяниках и в заболоченной местности. Слабым или неустойчивым можно назвать грунт, который теряет устойчивость при проникновении воды. При строительстве на таком грунте необходимо перенести нагрузку строения на более плотный слой, располагающийся более глубоко.
  • Высокое расположение грунтовых вод, оказывающих пагубное воздействие на традиционный фундамент.
  • Неровный рельеф на участке.
  • Подвижный грунт, который также негативно влияет на многие виды основания.
  • Строительство в регионах с преобладанием постоянных низких температур. Возведение заглубленных типов фундамента в такой местности просто невозможно. Свайный фундамент уменьшает объем землеройных работ, таких как рытье котлованов или траншей, удаление освободившегося грунта.
  • Близкое расположение каких-либо водоемов.
  • Малый бюджет строительства не позволяет привлекать наемных рабочих для возведения традиционной основы. Свайное основание возводится быстро и с минимальными затратами.

Сваи под фундамент на проблемных грунтах обеспечивают надежность и прочность строения. Однако строить крупные объекты на таком фундаменте не рекомендуется. Объясняется это тем, что основание на сваях имеют небольшую несущую способность.

к оглавлению ↑

Как залить сваи под фундамент

Чтобы провести качественную заливку свай под основание дома, необходимо соблюдать определенный порядок действий:

Заливка свай бетоном

  1. Подготовить участок и провести его разметку. Строительная площадка выравнивается с помощью уровня. Отмечаются места, где планируется установка свай. Обязательно наличие опоры под углами дома, в местах присоединения несущих стен и перегородок.
  2. Ручным или механическим буром делают отверстия диаметром около 30 см для заливки будущих свай. Глубина лунок выбирается в соответствии с типом фундамента и состоянием грунта. Важно, чтобы дно лунки находилось ниже уровня промерзания почвы.
  3. Монтируется опалубка несъемного типа. При достаточном бюджете строительства можно использовать асбоцементные или стальные трубы. Чтобы сэкономить средства, можно соорудить опалубку из рубероида. Для этого материал нужно свернуть в трубу заданного диаметра. Подготовленную опалубку опускают в лунку так, чтобы она упиралась в песчаную подушку. Образованная таким способом оболочка предотвращает смерзание грунта и сваи в холодное время года. Кроме того, конструкция препятствует проникновению влаги в бетон. При использовании металлических и асбоцементных труб требуется обработка раствором для гидроизоляции.
  4. Установленная опалубка заполняется небольшим количеством жидкого бетонного раствора и немного приподнимается. В результате под трубой образуется полость, в которую проникает жидкий бетон. После застывания смеси на дне отверстия получается своеобразная подушка. Она многократно увеличивает несущую способность фундамента.
  5. Устанавливают каркас из арматуры. Для его изготовления используют стальные прутья с сечением 8-10 мм. Их количество напрямую зависит от толщины сваи. Чаще всего 3-4 прута арматуры связывают между собой мягкой проволокой, устанавливая поперечные перемычки по всей длине каркаса. Каркас также опускают в лунку. Армирование скважины позволяет защитить будущую сваю от воздействия грунта с боков, которое может привести к перелому сваи.
  6. Подготовленная скважина заливается качественным бетонным раствором. Бетон необходимо периодически уплотнять с помощью специального вибратора. Можно воспользоваться для этих целей ломом или отрезком арматуры. В обоих случаях происходит уплотнение смеси за счет удаления воздуха. Заливать сваи бетоном лучше всего одним заходом, это сделает сваю цельным монолитом.
к оглавлению ↑

Особенности свайного фундамента

Основной особенностью свайного основания считается проведение профессионального исследования грунта. Перед возведением фундамента на сваях грунт на участке тщательно анализируется, выявляются все нюансы. Это позволяет избежать множества проблем, как на этапе возведения фундамента, так и в процессе его эксплуатации.

Правильный расчет основания дома – еще одна особенность свайного фундамента. На этапе проектирования определяется приблизительный вес строения, его размеры и планируемая нагрузка на основание.

Другой особенностью фундамента на сваях является наличие ростверка. Эта конструкция необходима для объединения свай, разбросанных по всему участку, в единую систему. Для устройства ростверка можно использовать брус, металлический профиль, швеллер или уголок. И в том, и в другом случае на сваи необходимо приварить специальные оголовки.

Залить свайный фундамент под силу каждому строителю. Главное – соблюдение нормативов технологического процесса и выполнение рекомендаций специалистов.

    

когда и как лучше использовать

Фундамент, в котором для передачи нагрузки от строения используются заливные сваи, называется буронабивным фундаментом.

Буронабивные сваи – это отдельные элементы фундаментной системы, которые можно смонтировать своими руками.

Условия использования заливных свай

Фундамент на заливных сваях целесообразно использовать в тех случаях, когда грунты имеют низкую несущую способность, глубина промерзания составляет более 1,5 м, близко расположены грунтовые воды.

При строительстве на площадке, имеющей большой уклон, хорошим вариантом станет свайный фундамент.

Такой фундамент будет идеальным вариантом при строительстве деревянных и каркасных домов, бань, хозяйственных построек, беседок, имеющих небольшую общую массу.

Для домов, имеющих не более двух этажей, диаметр заливных свай может быть около 200 мм. Для более тяжелых строений необходимо устройство опор толщиной 250 и более мм.

Преимущества фундамента на заливных сваях

При сравнении буронабивного фундамента с другими типами оснований, можно сказать, что он имеет ряд существенных преимуществ.

  • При закладке такого фундамента исключаются динамические воздействия на соседние постройки.
  • Наливные сваи не оказывают вредного воздействия на окружающую среду, после устройства фундамента нет необходимости проводить рекультивацию.
  • Возможность сделать фундамент на торфяных, заболоченных участках. А также непосредственно возле водоемов.
  • Может использоваться для любых типов построек.
  • В отличии от металлических и готовых железобетонных свай, заливные сваи не требуют применения специальной грузоподъемной техники и механизмов. Весь процесс устройства фундамента можно выполнить своими руками.
  • Буронабивной фундамент является наиболее экономным вариантом, что позволяет сократить общую стоимость строительства.
  • Заливка свай бетоном может осуществляться при отрицательных температурах.
  • В зависимости от количества заливных свай работа может быть выполнена в течении 5-10 дней.

Но наряду со всеми плюсами, существуют моменты, когда устройство буронабивного фундамента нецелесообразно.

  • При наличии на строительном участке подвижных грунтов.
  • Высотное строительство.

Технология устройства заливных свай

Если предполагается работу по устройству буронабивного фундамента проводить своими руками, необходимо знать какая технология для этого применяется и этапы производства.

  1. В соответствии с разработанным планом проводится разметка участка, и отмечаются места, где будут буриться отверстия под сваи.

  2. Выполняется бурение отверстий в грунте под будущую заливку свай.

    ВАЖНО! Глубина отверстий должна находиться ниже уровня промерзания. В каждой климатической зоне этот показатель индивидуальный.


  3. В подготовленные отверстия помещаются оболочки. Для устройства оболочки можно применять асбестоцементные и толстостенные металлические трубы, а так же делать «гильзы» из нескольких слоев рубероида.

    ВАЖНО! Такие оболочки необходимы для того, чтобы предохранить смерзание свай с грунтом в зимнее время, воспрепятствовать насыщению бетона грунтовой влагой, а также для того, чтобы цементное молоко не поглощалось грунтом. Технология предопределяет, что асбестоцементные и металлические трубы необходимо покрыть с наружной стороны слоем гидроизоляции.


  4. В подготовленные трубы заливается хорошо подвижная бетонная смесь. После заливки необходимо приподнять немного трубу до проектной отметки. В образовавшуюся под трубой полость проникнет бетон, образовывая небольшое расширение. Такое расширение будет служить дополнительной опорой фундамента, увеличивая в несколько раз несущую способность.

    ВАЖНО! Бетонная смесь должна быть жидкой, чтобы смогла самостоятельно заполнить образовавшуюся под трубой пустоту.


  5. Следующим этапом устройства заливной сваи будет установка каркаса из арматуры в трубы. Количество вертикальных прутьев может быть разное – это зависит от толщины сваи. Такая арматура предохраняет сваю от воздействия боковых нагрузок. Так как заливные сваи работают не только на сжатие, но и на разрыв (при наличии пучинистых грунтов), то арматурный каркас способен повысить устойчивость сваи к таким нагрузкам.

    ВАЖНО! Не пренебрегайте установкой арматуры, так как любая, даже незначительная боковая нагрузка способна переломить сваю. Следите, чтобы арматура не касалась грунта, это предохранит ее от коррозийных процессов и преждевременного разрушения.


  6. После монтажа арматурного каркаса переходят к непосредственному бетонированию свай. Бетонная смесь должна быть достаточно жидкой, заливаться в свайное отверстие небольшими порциями и постоянно трамбоваться ломом или длинным отрезком арматуры, для уплотнения и удаления воздуха.

    ВАЖНО! Заливка свай бетоном должна производиться без существенных перерывов, это обеспечит надлежащую монолитность.


  7. Заключительный этап. Установка на вершине сваи анкерных болтов или отрезков стальной проволоки. Они необходимы для дальнейшего скрепления и обвязки свайной системы.

Заливка свайно-ленточного фундамента: строительство, как делать

Несмотря на то, что свайно-ленточные фундаменты используются практически везде, далеко не каждый застройщик умеет правильно и грамотно применять преимущества такой технологии и до минимума свести негативные последствия. Ведь такие основания способны выдерживать огромные нагрузки, но этого можно достичь исключительно за счет правильно подобранных строительных материалов, а также строительство основания проводить исключительно по готовому проекту и не заниматься самостоятельностью. Тогда основание будет стоять долго, и выполнять свою основную функцию – быть прочным и надежным основанием для любого сооружения.

Как сделать свайно-ленточный фундамент правильно?

Свайно-ленточный фундамент на буронабивных сваях

Прежде всего, что это такое! Это монолитная бетонная конструкция, которая состоит из бетонных или железобетонных свай и ленточного ростверка, который соединяет сваи между собой и служит несущей перемычкой. Соответственно, строительство такого фундамента нужно начинать не с разметки расположения свай, а с предварительного эскиза будущего здания. Почему это нужно? А это простой расчет, в который входят следующие параметры:

  • Выбор строительных материалов для будущего здания, выполнение эскиза сооружения с подробной спецификацией всех материалов для несущих стен и перекрытий;
  • Расчет максимальной массы проектируемого сооружения;
  • Расчет максимальной нагрузки на существующий грунт с учетом горизонтальных и вертикальных подвижек, а также возможности смещения почвы через сезонные подвижки;
  • Выбор типа ростверка. Как правило, для массивных зданий используется ленточный ростверк, который может состоять из бетонных блоков или кирпичной кладки и монтируется под всеми несущими стенами;
  • Расчет типа и диаметра свай. А вот тут часто делают ошибки, ведь есть готовые формулы расчета нагрузки на сваи, но они не учитывают параметры состояния грунта и степень его деформации. Если их не учесть, тогда возникнет прогиб в слабом месте с дальнейшим разрушением сооружения.

Преимущества свайно-ленточных фундаментов

  • Можно возвести здание на склонах холмов;
  • Сваи монтируются ниже уровня слабых почв и упираются в плотные породы;
  • Тут используется минимум строительных материалов и техники;
  • Сваи выдерживают значительные подвижки почвы;
  • Конструкция позволяет зафиксироваться внутри прочной породы и там удерживаться;
  • Его можно возвести своими руками.

Недостатки

  • Проведение сложных расчетов, которые под силу только профессионалам;
  • Нельзя возводить тяжелые массивные здания;
  • Нет возможности возведения цокольного этажа или подвала.

А вот теперь ключевой фактор, который делает такие основания популярными среди застройщиков – это использование заводских стандартизированных строительных материалов. Ведь основной элемент такого основания – это свая. Она бывает металлической, деревянной, бетонной или железобетонной, но это уже готовый материал, и стоит он довольно дорого. А можно сделать его сразу на строительной площадке, и для этого не нужно много денег и материалов.

Только сначала нужно получить подробный проект будущей застройки.

Материалы и оборудование для возведения свайно-ленточного фундамента

  • Техника для бурения скважины или вкручивания свай.
  • Цемент.
  • Песок низкой фракции.
  • Арматура.
  • Сварочный аппарат или набор болтовых соединений.
  • Полые сваи с анкерами для вкручивания в землю.
  • Щебень малой фракции или керамзит.
Установка свай вручную

Чтобы максимально удешевить возведение основания, лучше покупать полые металлические или бетонные сваи, которые имеют только лопасти для углубления или резьбу. Учитывая. что свайно-ленточный фундамент – это комбинация свай и ленточного ростверка, тогда нужно учесть сразу несколько правил:

  1. Жесткое, но одновременно и гибкое, соединение свай и ростверка;
  2. Выбор правильных строительных материалов;
  3. Подобрать оптимальную для данных климатических условий технологию заливки свай и ростверка;
  4. Провести строительство основания в максимально сжатые сроки, чтобы на фундамент не опала дождевая вода или не стала действовать повышенная сырость.

Заливка бетоном часто используется, если в строительстве фундамента используются буронабивные сваи, которые сделать можно своими руками прямо на строительной площадке. И тут важную роль играет заливка бетоном не только сваи, но и ростверка. Технология заливки состоит с нескольких этапов:

Бурение скважины установкой БМ-811
  1. После разметки строительного участка бурятся скважины до уровня ниже промерзания почвы. На дно скважины устанавливается песчаная подушка и трамбуется. Затем внутри устанавливается опалубка. Внимание: суть буронабивных свай в том, что это изделия, которые делаются сразу на площадке при строительстве здания, поэтому тут лучше в роли опалубки использовать листы рубероида или асбестовую трубу.
  2. В трубу устанавливается готовый арматурный пояс, соединенный каждых 30 см прутьями по горизонтали. Пояс должен выступать за пределы сваи на высоту до 30-50 см.
  3. Затем создается опалубка на месте будущего ростверка, охватываются все сваи на несущих углах и промежуточных соединениях. Соединение свай и армирования ленты делают с помощью болтовых соединений, сварку использовать не рекомендуется через нарушение целостности металла. В качестве арматуры лучше применять прутья спиральной формы, они обеспечивают оптимальное соединение бетона и стали.
  4. Этап заливки фундамента.

Что нужно знать о заливке такого фундамента

Вяжущим компонентом смеси является обычный портландцемент марок М200 – М500
  1. Тип цемента. Тут нужно использовать портландцемент марки не ниже М-200. Этот цемент используется для создания раствора.
  2. Раствор должен быть средней плотности, но не жидким.
  3. Заливку нужно делать одновременно или при небольшом временном диапазоне сначала всех свай. Но только тогда, когда будет установлена и соединена вся арматура.
  4. Рекомендуется сначала залить несущие конструкции и оставить на пару дней, пока бетон укрепится. Не рекомендуется сразу после заливки свай начинать заливку ростверка по одной причине: достичь герметичности трубы с песчаной подушкой практически не реально и часть бетона уйдет через нижнюю кромку.
  5. Как только бетон закрепится, заливается ростверк одновременно в нескольких местах. Тут стоит использовать несколько достаточно мощных бетономешалок, чтобы автоматизировать процесс.
  6. После заливки всего ростверка оставить его сохнуть несколько дней, до недели включительно, чтобы бетон получил как минимум половину своей прочности.

После заливки и утряски фундамента рекомендуется проверить горизонтальность ростверка, выровнять поверхность и укрепить стенки фундамента дополнительными балками. Ведь теперь можно начинать возведение несущих стен здания.

Нюансы, которые возможны при заливке свайно-ленточного фундамента

  • Заливать нужно сначала сваи, а уже потом пространство ленточного ростверка;
  • Раствор должен быть средней плотности, но не густой;
  • Арматура должна быть покрыта полностью, допускается выступ вертикальных слоев вне ленточного ростверка, если конструкция предусматривает перенос нагрузки на несущие стены;
  • Заливать всю конструкцию нельзя в мокрую или сырую погоду, иначе бетон наберет лишнюю влажность и потеряет коэффициент прочности.

Таким образом, при создании свайно-ленточного фундамента из буронабивных свай или полых металлических свай именно технология заливки играет ключевую роль. Тут не рекомендуется в сваях использовать наполнитель, его можно применять только в ленточной конструкции. В сваю нужно залить только бетонный раствор с песка, цемента марки М-200 и выше и воды.

Свайный фундамент своими руками: материалы, технология


Компания «Русская Ограда». Мы занимаемся установкой заборов, ворот (в том числе автоматических), установкой столбов и линий ЛЭП по всей Москве и Московской области. Звоните: +7 (495) 762-97-99 c 09:00 до 21:00 ежедневно.



Любое строение требует обустройства надежного и крепкого основания, если Ваше будущее здание будет легкое и малоэтажное, то отличным вариантом станет возведение столбчатого типа фундамента. Свайный фундамент своими руками заложить не сложно, технология не требует особых строительных навыков и тяжелой техники. Столбчатый фундамент представляет собой систему заглубленных в землю свай, соединённых между собой ж/б балками, брусьями или ростверком.

Материалы необходимые для изготовления заливных свай

Выделяют такие преимущества столбчатого основания:

  • возможность заложения основания ниже уровня промерзания почвы;
  • минимальные затраты на стройматериалы;
  • можно возводить на сыпучих грунтах, на территории вечной мерзлоты и с неглубоким залеганием подземных течений.

Своеобразной несъёмной опалубкой заливной сваи могут стать асбестовые, металлические трубы с диаметром до 20 см или двуслойная рубероидная гильза. Нарезать рубероид (его сворачивают в цилиндр) или трубы надо в соответствии с глубиной будущего основания. Для прочности будущей сваи нужно сделать дополнительные ребра жесткости для этого используют арматуру, которую помещают вовнутрь столба. Для изготовления заливной сваи делают жесткий раствор из цемента, песка и щебня. Цемент должен быть проверенный не ниже марки М-20.

Проведение работ по закладке столбчатого основания

Разметка на местности: необходимо при помощи рулетки с особой скрупулёзностью вымерять расстояния и наметить (сделать выемки в почве) месторасположение будущих свай. Обычно такие опорные столбы устанавливают во всех местах пересечениях стен – углах, под печью и в других местах с повышенной нагрузкой, а также под стенами с промежутком 1-3 м в зависимости от тяжести будущего строения и сыпучести грунта.

Разметка местности

В местах разметки садовым буром делают ямы глубиной согласно проекту. После бурения скважины в основании расширяют буром-лопаткой. Для этого инструмент опускают в вырытую скважину, заглубляют в стенку и проворачивают. После полного оборота 360˚, вынимают срезанный грунт. Для достаточного расширения процедуру повторяют несколько раз.

Далее на дно вырытой ямы высыпают бетонную смесь так, чтобы заполнилось все пространство расширения в основе сваи (подошва). В асбестовую или рубероидную трубу вставляют куски связанной арматуры и продолжают процесс заливки, периодически штыкуя и утрамбовывая его ломом или другим подручным средством.

Опалубка и армирующий пояс заливной сваи

Армирование: из арматуры необходимо изготовить армирующие каркасы количеством соответствующим числу свай. Для этого при помощи вязальной проволоки 5 кусков арматуры связывают, таким образом, как это показано на рисунке. Помните, что армирующий пояс должен находиться внутри столба и выполнять опорную функцию, поэтому расстояние до опалубки должно быть не менее 5 см, а сам каркас расположен по центру.

Для ускорения процесса можно использовать забивные сваи заводского производства, которые заглубляют в почву, используя для этого специальную технику, например вибровдавливающие, вибропогружающие и вдалбливающие устройства.

Схема конструкции заливной сваи

На завершающем этапе строительства выполняют обратную засыпку: мелкий речной песок засыпают в пространство между опалубкой/сваей и рытвиной заглубления. Обратную засыпку необходимо хорошо утрамбовать и пролить водой.

Способы прикрепления столбчатого основания к строению

Анкерирование: квалифицированные строители предлагают в сваю закладывать анкера-дюбели. Для этого во время заливания в ещё незастывший бетонный раствор вставляют анкеры или куски арматуры, смещая их в сторону так, чтобы болты крепления находились с внутренней стороны будущего здания.

Важно знать! Есть другой способ соединения свай с будущей постройкой – это выведение арматуры выше уровня столбов.

Опорные столбы с арматурой перед обратной засыпкой

Обустройство ростверка. Ростверк обычно отливают в съёмную опалубку с уложенным армирующим поясом из арматуры с сечением 12-14 мм. Процесс напоминает обустройство ленточного основания, только в данном случае опалубка устанавливается не в траншею, а монтируется на сваи и представляет собой целостный короб. Ростверк свайного основания может быть высоким (≥0,3 м над уровнем земли) и нулевым — лежать на земле.

Схема свайно-ростверкового основания

Свайный фундамент технология которого предполагает возведение ростверка считается более крепким и надежным, так как ростверк – это связующий элемент, который объединяет столбы в единую систему и равномерно передает на них вес постройки.

Мастер-класс кладки столбчатого основания с ростверком

особенности, подготовка, инструкция по обустройству, заливка

Как известно, базовым элементом свайного фундаментного основания являются специальные опоры. Если вы решили изготовить сваи для фундамента своими руками, то будьте готовы к тому, что эти действия требуют большие трудозатраты, также на эту работу придётся потратить и немалое количество времени. Для качественного создания свайных опор зачастую прибегают к использованию спецтехники. В то же время, её использование далеко не всегда возможно. На это есть различные причины, но всё в итоге сводится к необходимости в собственноручном выполнении данных работ.

Существует два основных способа создания свайных опор своими руками. Так, к примеру, можно заняться поиском готового сооружения, которое затем следует при необходимости демонтировать и разрезать на две части. Использование второго метода является более предпочтительным, в связи с чем, рекомендуется обращать особое внимание на него. Сперва следует удостовериться в том, что данное сооружение нуждается в обустройстве столбов.

Конструкция сваи

Применять сваи под фундамент особо актуально в тех случаях, когда имеет место чересчур неровная почва. Другой веской причиной выбора такого фундаментного основания является слишком большая глубина промерзания. Так, к примеру, если глубина промерзания превышает метровое значение, а также если имеет место сильно пучинистая почва, то даже плиточное основания далеко не всегда может выдержать такие условия, а свайные опоры, в свою очередь, смогут преодолеть такие испытания.

В качестве одного из вариантов могут быть рассмотрены буровые свайные опоры, но для их обустройства понадобится использование специальной техники.

Предварительные работы

Перед тем, как сделать сваи для фундамента, необходимо выполнить некоторые предварительные работы. В рамках проведения данного этапа следует приготовить некоторые материалы, среди которых можно отметить следующие:

  1. Необходимо запастись материалом, из которого в дальнейшем будет создана опалубочная конструкция;
  2. Также следует приготовить рулетку;
  3. Бур, обладающий насадками на объём и длину.

Свая заливная

В процессе подготовительных работ необходимо произвести чёткую разметку периметра, а также посчитать требуемое число свайных опор. Далее осуществляются земляные работы, которые выполняют посредством ручного бура. Это не самый лёгкий из этапов, но он может быть выполнен и своими руками. На выбранном участке должен быть установлен бур, и не торопясь вращательными движениями, погружаются вглубь почвы.

Стоит отметить, что необходимо доставать бур из грунта через каждые тридцать сантиметров, после чего он стряхивается неподалёку. В том случае, если пренебрегать данным условием, то всего через один метр бур будет просто невозможно достать. Объясняется это налипанием слишком тяжёлой массы почвы. Когда будет выполнено полное вхождение бура в почву, следует достать и поставить одну насадку. В дальнейшем изготовление свай для фундамента предусматривает повторение таких действий, пока бур не уйдёт на требуемую глубину. Перед завершением подобных работ следует надеть на бур специализированные насадки, дающие возможность расширить установочную платформу. Благодаря использованию такого варианта становится возможным достижение наибольшей прибавки в массе, которая способствует колоссальному повышению несущей способности.

Что касается опалубочной конструкции, то она может выполняться в самых разнообразных вариантах. Но всё же, желательно произвести её в круглой форме. Опалубочная конструкция выполняется и стальных листов с крепежами, обладающими способностью обратного хода.

Если выбор пал на опалубочную конструкцию несъёмного типа, то в этих целях отлично подойдёт металлический профиль. К тому же, благодаря его конструкционным особенностям, можно достигнуть значительного продления срока эксплуатации колонн. В данном случае замечен только один недостаток – относительно высокая стоимость.

Ещё одним решением является утепляющий короб, выполненный из пенополистирола. Подобный вариант является достаточно актуальным в северных районах. Обустроить опалубку под сваи для фундамента своими руками в любом случае можно и самостоятельно. Высота полученной конструкции должна равняться примерно двадцати сантиметрам. В тех случаях, когда имеются значительные неровности поверхности земли, то такое значение берётся за номинальное. Иными словами, именно до данной высоты и поднимаются остальные свайные опоры.

Обустройство арматурного каркаса

С этой целью необходимо запастись некоторыми инструментами и материалами. Сюда можно отнести следующие:

Каркас для сваи

  • Десятимиллиметровый армирующий прут;
  • Сварочное устройство;
  • Рекомендуется также приготовить болгарку и рулетку – они также будут необходимы.

Стоит отметить, что усиление фундамента сваями всегда сопровождается армированием последних. Существует два способа, согласно которым можно выполнить данную операцию. Главное знать, что исходящие пруты должны быть несколько выше вершины поверхности, которую планируется в дальнейшем заливать. Делается это таким образом, чтобы расположение арматурных прутьев начиналось на пятисантиметровой высоте над поверхностью земли.

Итак, начнём рассмотрение первого, простого способа. Для его осуществления необходимо запастись двумя прутьями, длина которых должна превышать на десять сантиметров значение, необходимое для заливки. Что касается такого показателя, как расстояние между сваями фундамента, то он также равен десяти сантиметрам. Следующие действия связаны со свариванием прутьев. Для этого используется шаг в десять сантиметров.

После этого следует произвести ещё одну такую полосу, ячейки, в пределах которой располагаются аналогично. В конце необходимо разместить перемычки друг напротив друга. После их соединения получим длинный каркас квадратной формы, ребро которого составит десять сантиметров.

Заливка сваи бетоном

Существует ещё один способ, который является значительно сложнее и гораздо дороже. Но, в то же время, такое решение можно назвать значительно более надёжным. Его применение нельзя назвать достаточно частым, поскольку для него придётся изгибать арматурные прутья в кольца, диаметр которых находится в диапазоне от двенадцати и до пятнадцати сантиметров. При этом концы кругов должны быть сварены между собой. Число колец определяется исходя из расчётов длины. Так, к примеру, потребуется одна штука на каждые пятнадцать сантиметров. Аналогичным образом следует действовать и тогда, когда имеет место фундамент на буронабивных сваях.

После окончания производства необходимого числа колец, можно приступать к их натягиванию на каркасную конструкцию. С этой целью следует взять прутья требуемой длины и приварить их к каждому из колец по кругу. В данном случае берётся трёхсантиметровый шаг. В тех случаях, когда имеют место не столь высокие оказывающие воздействия силы, то шаг может быть увеличен до четырёх сантиметров. С целью закрепления арматуры на требуемом уровне необходимо провести наверху два прута горизонтальной направленности, после чего на них укладывается опалубочная конструкция. И уже затем приваривается основной каркас.

Заливка бетонного раствора

Во время осуществления всех этапов строительных работ можно сразу заметить то, что винтовые сваи под фундамент являются полным исключением из всех других оснований. Отличается от стандартных технологий также и процесс заливки. Так, к примеру, вместо традиционной смеси бетона марки м300, следует использовать м500, отличающуюся своими прочностными характеристиками. В результате вы будете иметь дело с довольно-таки густым раствором. А на вымешивание одной партии могут потребоваться около шести минут. Если есть такая возможность, то предпочтительно сделать заказ готовой смеси.

В ходе осуществления заливки необходимо быть крайне осторожным и подходить к этому делу со всей внимательностью. Так, к примеру, постарайтесь как можно меньше задевать арматуру, так как это нередко приводит к её сдвигам. Затем, когда смесь будет залита, её нужно накрыть полиэтиленовой плёнкой. В подобном виде следует оставить сооружение примерно на один месяц. Далее можно будет снять полиэтиленовую плёнку и опалубочную конструкцию. На этом моменте возведение сооружения можно считать оконченным.

Свайно-ленточный фундамент своими руками

Возведение качественного фундамента – первоочередная задача, решать которую придётся, в первую очередь, при строительстве дома. От правильного выбора вида основания зависит дальнейшая судьба построенного здания. Фундаменты бывают самые разные, но своими руками больше всего строят ленточные, а также свайно-ленточные фундаменты, которые считаются их разновидностью.

Возведение качественного фундамента – первоочередная задача, решать которую придётся, в первую очередь, при строительстве дома. От правильного выбора вида основания зависит дальнейшая судьба построенного здания. Фундаменты бывают самые разные, но своими руками больше всего строят ленточные, а также свайно-ленточные фундаменты, которые считаются их разновидностью.

Так как такие основания сочетают в себе черты ленточного и свайного фундамента, то возводят свайно-ленточный фундамент своими руками, применяя общие правила, используемые при строительстве этих двух видов. В нём применяют основные преимущества обоих видов, чтобы соорудить кирпичный или блочный дом на участке, имеющем сложный рельеф, или на неустойчивом обводнённом грунте.

Он состоит из железобетонных или винтовых металлических свай и ленты-ростверка из железобетона, которая уложена сверху. Она принимает нагрузку здания и перераспределяет её на сваи.

 

Преимущества и недостатки ленточного фундамента со сваями

Как у любого основания, у свайно-ленточного фундамента есть свои минусы и плюсы. Его достоинства:

  • применение основания на участке, имеющем сильный уклон;
  • возможность его возведения на слабом грунте;
  • при возведении основания используется небольшое количество строительных материалов;
  • большая устойчивость к подвижкам грунта и большим нагрузкам;
  • относительно невысокая стоимость;
  • возможность строить фундамент полностью своими руками, включая использование бетона, приготовленного самостоятельно.

Недостатки:

  • для обустройства такого фундамента необходимо проведение сложных расчётов, которые должны сделать только специалисты;
  • тяжёлые стены возводить на свайно-ленточном фундаменте не рекомендуется;
  • оборудование под зданием на ленточном фундаменте на сваях подвала или цокольного этажа проблематично.

 

Разновидности свайно-ленточного фундамента

Такое основание возводится на винтовых и буронабивных сваях. К первому виду относятся сваи, сделанные из металлической трубы, которая имеет лопасти в виде винта. Она напоминает огромный шуруп, который ввинчивается в грунт. Это придаёт жёсткость винтовой свае и увеличивает её опорную площадь. Диаметр свай – 57 – 133 мм. Длина для малоэтажных домов – от 1650 до 3500 мм. Обычно, такие сваи вкручивают в грунт при помощи специальной техники, но могут использоваться и ручные приспособления. Предварительно, для продления срока службы винтовых свай, их тщательно грунтуют и окрашивают.

Буронабивные сваи делают непосредственно на месте. При помощи бура пробуривают скважину, пока она на 60 см не углубится в твёрдый грунт. Основание скважины на 30 см засыпают мокрым песком и хорошо утрамбовывают. Готовую скважину армируют и заливают в неё бетонную смесь, используя в качестве опалубки различные трубы (стальные, асбоцементные, картонные, пластмассовые и др.). Всю работу можно выполнить самостоятельно.

Такой фундамент отличается от свайного наличием монолитной железобетонной ленты (ростверка). Различают заглубленную, мелкозаглубленную, незаглубленную форму ленты, а также вариант ростверка, который находится выше нулевой отметки. Два последних варианта относятся к свайно-ростверковым фундаментам.

Ленточный фундамент со сваями, сделанный своими руками, обычно бывает мелкозаглубленным. Монолитную ж/б ленту заглубляют в грунт на 20-40 см и устанавливают на подушку из гравия и песка 30 см толщиной и заливные армированные сваи. Такие фундаменты делают на непучинистом или слабо-пучинистом грунте. На пучинистых почвах лента должна находиться на весу.

 

Обустройство свайно-ленточного фундамента своими руками

  1. Выравниваем площадку на месте будущей застройки и производим разбивку фундамента. Отмечаем положение его осей и ширины, места установки скважин.
  2. Выбираем сваи, которые могут быть деревянными, металлическими, из железобетона и бетона, с пустотелой или полнотелой структурой. Обычно их делают круглого сечения, повторяющего форму скважины.
  3. Под ленту фундамента выкапывается траншея глубиной 40 см. Бурят скважины глубиной от 1,5 до 3-х метров по углам будущего фундамента, а также по всему периметру с шагом в 1,5 – 2 метра. В каждую скважину засыпаем песок и делаем подушку толщиной 30 см, хорошо утрамбовав её.
  4. Помещаем в скважины трубы из асбоцемента или свёрнутого рубероида диаметром 15 см. Опускаем в них связанную проволокой арматуру (2-3 шт.) диаметром 10 -12 см (всё это для буронабивных свай).
  5. Строим опалубку для ж/б ленты высотой и шириной 40 см, используя в качестве подсобного материала деревянные щиты, обрезную доску, металл, пластик или плоский шифер.
  6. По правилам обустройства ленточного фундамента укладываем арматуру из стальных прутьев, перевязанных проволокой.
  7. Готовый бетонный раствор нужно максимально быстро залить сначала в сваи, затем в опалубку ленты. Сваи бетонируют тяжёлым бетоном марки М400 с добавлением морозоустойчивых пластификаторов в зимний период.

После заливки бетонной смеси за неделю бетон достигнет 50-70% прочности, и можно приступать к возведению здания. Такой ленточныйфундамент со сваями, сделанный своими руками, можно применять для домов капитального типа из блоков или кирпича. Он сможет обеспечить долголетие и надёжность вашего дома. Главное – соблюдать установленные правила и выбирать качественные материалы.

 

Процесс заливки свайно-ленточного фундамента (видео)

 

Читайте также:

применение для дома, плюсы и минусы, технология

На чтение 7 мин Просмотров 101 Опубликовано Обновлено

Далеко не всем частным застройщикам достаются участки с идеальным во всех отношениях грунтом. Довольно часто возводить дома и дачи приходится на глине и супеси, что сопряжено со множеством сложностей, связанных с неустойчивостью и пучинистостью почвы. В таких случаях отличным решением является свайно-ленточный фундамент. Это конструкция, которая совмещает в себе простоту,  экономичность и высокую надежность. Существует несколько способов обустройства ленточного фундамента на сваях, каждая из которых имеет свои особенности, плюсы и минусы, правила строительства и эксплуатации.

Конструкция свайно-ленточного фундамента

Технология ленточно-свайно-винтового фундамента насчитывает несколько десятилетий и отлично зарекомендовала себя в самых разнообразных климатических условиях.

Свайно-заливной фундамент представляет собой монолитную конструкцию, состоящую из таких элементов:

  • Опора. Погружаются в грунт до глубины, где находятся плотные слои. Обязательным условием является опускание ниже точки промерзания грунта. Сваи бывают полыми и сплошными, круглого и квадратного сечения. Погружение в землю может быть проведено вручную или с использованием средств механизации.
  • Лента (ростверк). Это непрерывный железобетонный блок, проходящий под внешними и внутренними стенами здания. Фрагмент изготавливается из арматурного каркаса и бетона.
  • Изоляционный слой. В зависимости от вида углубления ленты используются те или иные виды утеплителя и гидроизоляции.
  • Внешняя отделка. Предназначена для придания сооружению законченного и презентабельного вида, а также для защиты от внешних факторов.

Подземные и наземные части сооружения жестко связаны между собой, благодаря чему обеспечивается его прочность, устойчивость и равномерная передача массы строения на грунт.

Разновидности оснований

Типы свай

Свайно-ленточные фундаменты подразделяются на несколько категорий исходя из вида применяемых опор и расположения ростверка относительно земли.

В зависимости от типа используемых свай бывают такие основания:

  • Винтовые. Представляют собой заостренные с одной стороны стальные трубы с лопастями на наконечнике. Вкручиваются в грунт вручную или с помощью механического устройства. Диаметр изделий варьируется в пределах 57-133 мм, а длина — 165-350 см. После установки труба заливается бетоном, что в сочетании с лопастями придает ленточно-винтовому фундаменту прочность и остойчивость.
  • Буронабивные. Установка состоит из нескольких этапов, первым из которых является изготовление скважины ручным или механическим буром. После этого в отверстие вставляется опалубка, арматурный каркас, а затем заливается цементный раствор. В качестве опалубки используются стальные, асбестоцементные, пластиковые трубы, водостойкий картон, пластик и рубероид.
  • Погружные. Опоры представляют собой монолитные железобетонные столбы. В грунт они опускаются с помощью ударного копра или путем вдавливания. Во всех случаях требуется привлечение специалистов и дорогостоящего оборудования.

Классификация в зависимости от уровня погружения ленты:

  • Заглубленные. Применяются при строительстве тяжелых зданий и на устойчивом грунте. Лента опускается на 70% глубины промерзания земли. Данный метод используется редко, потому что требует больших затрат и не отличается эффективностью, так как отсутствует возможность обустройства подвала. Кроме этого, всегда есть риск выталкивания опор обратным давлением грунта.
  • Мелкозаглубленные. Являются самым распространенным вариантом практически на всех типах грунтов. Лента погружается в землю до 30 см, а над поверхностью делается цоколь до 50 см. При небольших затратах обеспечивается оптимальное распределение веса здания на ленту, а опоры играют роль якорей.
  • Незаглубленные. Используются на сильнопучинистых грунтах или местностях, где есть риск подтопления здания паводковыми водами. Лента поднимается над нулевым уровнем на высоту, которая диктуется условиями эксплуатации здания. В таких случаях вся нагрузка ложится на опоры.

Чтобы правильно выбрать технологию строительства, нужно проанализировать все факторы, а еще лучше обратиться к специалистам, которые на основе имеющихся данных составят грамотный проект.

Область применения

Заложение свайно-ленточных оснований может быть выполнено во всех регионах с разными климатическими условиями и на местности с любым рельефом.

Строительство может вестись на таких типах грунта:

  • слоистые;
  • рыхлые;
  • неоднородные;
  • пучинистые;
  • сложные по составу;
  • с высоким уровнем грунтовых вод;
  • мерзлые.

Сфера применения конструкций:

  • частные малоэтажные дома;
  • дачи;
  • коттеджи;
  • сараи;
  • бани;
  • гаражи, при условии пологого пандуса;
  • причалы и пирсы;
  • здания на склоне и над впадинами, когда выравнивание экономически невыгодно.

Высотные и тяжелые дома устанавливаются на толстых и мощных сваях, где роль ленты как несущего элемента в таких конструкциях практически отсутствует. Его используют для создания ровной опоры для перекрытия, чтобы не допустить деформации под весом находящихся сверху конструкций.

Технология обустройства своими руками

Инструменты для строительства

При наличии данных о свойствах грунта, весе здания и навыков работы с бытовыми инструментами сделать свайный фундамент можно своими руками. Первым этапом является составление схемы свайного поля. На ее основании составляется расчет необходимых материалов и оборудования, готовится смета строительства.

Для работы потребуется:

  • ручной или моторный бур;
  • сварочный аппарат, болгарка;
  • плоскогубцы;
  • ножовка, лопата, молоток, топор,
  • шпатель;
  • уровень, рулетка;
  • кирпич;
  • цемент, песок, щебень;
  • материал для опалубки;
  • проволока;
  • арматура;
  • рубероид.

Тип свай определяется выбранной технологией. Это могут быть изделия винтового типа, полые трубы или железобетонные столбы.

Для заливки бетона нужно соорудить опалубку

Пошаговая инструкция по строительству ленточно-свайного основания:

  1. Подготовка участка. Проводится удаление деревьев и кустов, снимается плодородный слой почвы. Вокруг рабочей площадки скашивается трава, обустраивается место для складирования и утилизации отходов.
  2. Выполняется разметка. Проверяется соответствие горизонтальных и диагональных линий проектным данным.
  3. Отрывка траншеи. Если не планируется установка опалубки, она делается по ширине готовой ленты. Такой вариант возможен только в стабильном и устойчивом грунте, который не осыпается в процессе выемки.
  4. Изготовление отверстий для буронабивных свай. Железобетонные и винтовые изделия погружаются на запланированную глубину, которая контролируется рулеткой и уровнем.
  5. Засыпка траншеи амортизационной подушкой. Сначала укладывается слой щебня, а затем песок. Подушка смачивается, выравнивается и уплотняется.
  6. Изготовление опалубки. При погруженном способе она выводится поверх грунта вровень или слегка выше проектного уровня цоколя. Непогружная опалубка устанавливается на кирпичных опорах во избежание провисания под весом раствора.
  7. Армирование. Проводится обвязка металлических конструкций свай и каркаса ленты. Это необходимое условие, чтобы конструкция была прочной, монолитной и устойчивой.
  8. Заполнение форм бетоном. Лучше залить фундамент под дом на сваях сразу весь, начиная от опор и постепенно переходя к ленте. Подача раствора должна идти непрерывно, допускаются небольшие промежутки для приготовления очередной партии бетона. По мере наполнения свай и опалубки проводится удаление пузырьков воздуха из раствора. Поверхность ленты выравнивается, чтобы несущая плита легла на нее ровно и без перекосов.
  9. После заливки свайного фундамента нужно выждать 3-4 часа и накрыть его сверху плотным полиэтиленом для защиты от осадков и интенсивного испарения влаги. После этого конструкцию нужно каждые 6-8 часов смачивать на протяжении 28 суток.

После окончательного отвердения бетона проводятся гидроизоляционные, утеплительные и отделочные работы. Поверх ленты укладывается 2-3 слоя рубероида.

Достоинства и недостатки конструкции

Свайно-ленточные сооружения пользуются популярностью в силу следующих достоинств:

  • возможность ведения строительства на проблемных грунтах, в том числе на болотистой местности и вечной мерзлоте;
  • экономичность, так как для создания основания требуется незначительный объем материалов;
  • простота технологии, возможность провести монтаж своими руками без привлечения техники;
  • устойчивость и надежность конструкции;
  • применимость для установки надводных сооружений при креплении в дно водоема;
  • буронабивные сваи изготавливаются из подручных материалов, что устраняет расходы на покупку заводских изделий и их транспортировку.

Главным недостатком является трата времени и средств на проведение геологического обследования территории строительства. Начинать его целесообразно только при наличии всех данных относительно типа, влажности и состава почвы. Отсутствует возможность обустройства подвала, владельцу готовой недвижимости необходимо тщательно продумать вопросы утепления и гидроизоляции нижнего уровня несущих конструкций. Без грамотной защиты от влаги опоры быстро придут в негодность, а это дорогостоящий и трудоемкий капитальный ремонт.

Руководство по свайному фундаменту | Типы свайных фундаментов

Свайный фундамент — залог любой архитектуры. Он обеспечивает адекватную поддержку конструкции, передавая нагрузки от конструкции на почву. Важно учитывать тот факт, что слой, на который фундамент воздействует нагрузкой, должен иметь адекватную несущую способность и соответствующие характеристики осадки.

В основном есть два типа фундаментов: мелкий и глубокий.Мелкие фундаменты эффективны, когда грунт имеет достаточную несущую способность, чтобы воспринимать нагрузки, создаваемые конструкцией. В то время как глубокий фундамент очень эффективен, когда несущая способность поверхностного грунта не может выдерживать нагрузки, создаваемые конструкцией. В таком сценарии нагрузки необходимо перенести на более глубокий уровень, где почва может выдержать избыточную нагрузку конструкции.

Источник: houseunderconstruction.com

Выберите тип фундамента на основании следующих критериев:

  • Состояние почвы;
  • Стоимость;
  • Срок реализации проекта;
  • Уровень воды;
  • Полная нагрузка от надстройки;
  • Доступные ресурсы;
  • Чувствительность к шуму и вибрации.

Теперь, когда у вас есть общий обзор фундамента, пора переключить наше внимание на свайный фундамент. В следующих разделах этой статьи мы предоставим исчерпывающую информацию, касающуюся свайного фундамента. Мы обещаем, что после прочтения этого материала у вас будет все необходимое, что касается свайного фундамента.

Начнем с определения свайного фундамента.

Свайный фундамент, тип глубокого фундамента в форме тонкой колонны или длинного цилиндра.Он состоит из таких материалов, как сталь или бетон, которые используются для поддержки конструкции. Затем он используется для переноса нагрузки на желаемую глубину через поверхностный слой или концевой подшипник. Если фундамент имеет глубину, более чем в три раза превышающую его ширину, он называется «Свайный». Эти типы глубоких фундаментов обычно используются для больших конструкций. Они также пригодятся там, где почва на небольшой глубине не может противостоять поднятию или чрезмерной осадке.

Источник: basiccivilengineering.com

Теперь, когда вы поняли определение свайного фундамента, следующая тема, на которую необходимо обратить внимание, — это ситуации, в которых настоятельно рекомендуется использовать систему свайного фундамента.

Когда использовать свайный фундамент?

  • Когда вы обнаружите, что уровень грунтовых вод довольно высок;
  • При использовании тяжелых и неравномерных нагрузок от надстройки;
  • Использование других типов фундаментов невозможно из-за стоимости или нецелесообразности;
  • Когда почва на небольшой глубине сжимается;
  • Когда есть возможность уборки из-за расположения вблизи русла реки или моря;
  • Наличие каналов или систем глубокого дренажа возле строения;
  • При невозможности проведения выемки грунта на желаемую глубину из-за плохого состояния грунта;
  • Когда становится невозможным сохранить траншеи фундамента сухими из-за сильного притока фильтрации.

Типы свайных фундаментов.

Свайный фундамент можно разделить на несколько частей в зависимости от назначения, материалов и способа установки свай.

Рассмотрим каждую из них.

в зависимости от функции или использования

  • Сваи с торцевыми опорами
  • Фрикционные сваи
  • Натяжные или подъемные сваи
  • Уплотняющие сваи
  • Анкерные сваи
  • Отбойные сваи
  • Шпунтовые сваи
  • Сваи для теста
  • Боковая нагрузка Сваи

в зависимости от материалов и метода строительства

  • Деревянные сваи
  • Бетонные сваи
  • Стальные сваи
  • Составные сваи

На основе установки

  • Забивные сваи
  • Навесные сваи
  • Забивные и монолитные сваи

Рассмотрим подробнее каждый из этих типов свайных фундаментов.

Классификация сваи на основе функции или действия

Сваи с торцевыми опорами

В этом типе сваи нагрузка смещается от вершины сваи к соответствующему диапазону несущей способности.

Фрикционные сваи

В этом типе сваи нагрузка переносится с глубокого уровня через поверхностный слой, соединенный с площадью поверхности сваи.

Натяжные или подъемные сваи

Этот тип свайного фундамента очень эффективен при подъеме анкерных конструкций в результате гидростатического давления или опрокидывающего момента в результате горизонтальных сил.

Уплотняющие сваи

Этот тип свайного фундамента весьма эффективен при рыхлении сыпучих грунтов для увеличения несущей способности грунта. Куча песка вполне подходит для этой цели, так как не требует переноски груза.
Анкерные сваи

Эти типы свай рекомендуется использовать в качестве анкеровки для защиты от горизонтального растяжения.

Шпунтовые сваи

Эти типы свай используются для подъема гидротехнических сооружений, которые могут пригодиться для уменьшения просачивания.

Тесто сваи

Эти типы свай полезны, когда дело доходит до предотвращения горизонтальных и наклонных сил, которые возникают в прибрежных сооружениях.

Сваи с боковой нагрузкой

Эти типы свай чрезвычайно полезны, когда дело касается опорных стен, мостов и плотин. Они также эффективны при использовании в качестве кранцев в доках и гаванях.

Типы свай по составу и материалу

Деревянные сваи

Эти типы свай очень эффективны при использовании в полностью сухом состоянии или в условиях погружения.

Стальные сваи

Эти типы свай представлены в виде трубных свай, шпунтовых свай и двутавровых свай.

Бетонные сваи

Эти типы свай бывают сборными или монолитными. Было замечено, что сборные сваи являются армированными по своей природе. При этом установка монолитных свай производится предварительными земляными работами. Существуют различные типы монолитных свай: сваи Макартура, сваи Франки и сваи Раймонда.

Композитные сваи

Эти типы свай очень эффективны, когда определенный участок сваи погружен под воду.Он бывает в виде бетона и дерева или бетона и стали.

Типы свай на основе установки

Забивные сваи

Сваи этого типа используются для забивания деревянных, бетонных или стальных свай на место с помощью забивочного инструмента.

Монолитные сваи

В этих типах свай используются только бетонные сваи. В процессе эксплуатации сваи бурятся и забиваются бетоном. Возможно добавление подкреплений в соответствии с требованиями.

Забивные и монолитные сваи

Идеальное сочетание забивных и монолитных свай. В нем используется кожух или оболочка. Один из наиболее часто используемых типов свай — сваи Франки, которые являются частью забивных и монолитных свай.

Теперь, когда вы ознакомились с различными типами свайных фундаментов, давайте обратим наше внимание на преимущества свайных фундаментов.

  • Возможность изготовления сборных железобетонных изделий в соответствии со спецификациями
  • Может быть предварительно изготовлен в любой форме, размере и длине, что сокращает общее время завершения;
  • Дает аккуратную и чистую презентацию, требуя минимального контроля и меньше места для хранения;
  • Может использоваться в помещениях, где бурение скважин не допускается, благодаря его способности брать и находить подземные водные горизонты под давлением.

Отличный вариант при работе над водой, так как он может быть очень эффективным при строительстве причалов и свай на пристанях.

Давайте теперь углубимся в свайный фундамент и ответим на некоторые вопросы, которые могут у вас возникнуть по этой теме.

Также читайте: Преимущества и недостатки свайных фундаментов

Зачем нужен свайный фундамент?

Свайные фундаменты пользуются большим спросом, когда речь идет о передаче нагрузок от надстроек со слабого фундамента на более прочный и менее сжимаемый более жесткий грунт.Таким образом он выдерживает все горизонтальные нагрузки и повышает эффективность фундамента.

В каких ситуациях свайный фундамент имеет высокую эффективность?

Свайный фундамент может быть чрезвычайно эффективным при слабом слое почвы на поверхности. Причина? Слой не сможет выдержать вес здания. Когда нагрузки зданий проходят через свайный фундамент, они смещаются в сторону более прочной каменной кучи, которая находится прямо под слабым слоем.

Насколько глубока должна быть опора?

Было замечено, что глубина основания должна иметь минимальную глубину 12 дюймов под прошлой ненарушенной почвой.Что касается опор, то они должны быть минимум на 12 дюймов ниже линии замерзания или должны быть защищены от мороза. Ширина опор должна быть не менее 12 дюймов.

Какие три самых прочных фундамента дома?

Три самых прочных фундамента дома:

  1. Фундамент из плит
  2. Фундамент подвала
  3. Фундамент подвала

Какую глубину следует учитывать при строительстве фундамента?

Если вы находитесь рядом с коренной породой или нуждаетесь в армировании сталью, важно вырыть глубокий фундамент.Начните любой тип фундамента, выкопав опоры шириной не менее 2 футов и глубиной до линии замерзания. Существуют определенные фундаменты, которым может потребоваться дополнительная ширина, некоторые — максимум 6 футов в ширину.

Заключительные слова

В этой статье мы предоставили исчерпывающий обзор свайного фундамента. Мы надеемся, что после прочтения этой статьи вы сможете лучше понять рассматриваемый предмет. Следуйте рекомендациям, приведенным в этом материале, и вы будете в гораздо лучшем положении при установке свайного фундамента для строительства вашего здания.Мы надеемся, что информация, представленная в этом блоге, поможет вам принять правильные решения, когда дело доходит до строительства здания. Так чего же ты ждешь? Начните применять советы, данные в этом материале. Чтобы получить больше такой интересной информации, следите за нашими блогами.

Метод местного проектирования свайных фундаментов

В данной работе делается попытка предложить метод местного проектирования свай, основанный на результатах испытаний свайной нагрузки для эталонного участка. Такой LPDM просто основан на идентификации трех безразмерных величин, таких как коэффициент пропускной способности CR, коэффициент жесткости SR и коэффициент групповой осадки.Чтобы доказать надежность LPDM, экспериментальные данные, собранные в течение многих лет в Неаполитанской области (Италия), были использованы для получения вышеупомянутых коэффициентов. Затем LPDM был применен в качестве метода предварительного проектирования к трем хорошо задокументированным случаям с применением подходов, основанных на мощности и расчетах (CBD и SBD). Удовлетворительное соответствие между геометрией первоначального проекта свай и геометрией, полученной с помощью LPDM, доказывает, что предложенная методика может быть очень полезной для предварительного проектирования, обеспечивая разумную точность и требуя небольшого количества ручных расчетов.

1. Введение

Проектирование фундаментных систем — это инженерный процесс, который, следовательно, включает упрощенное моделирование более сложного реального мира. Применительно к свайным фундаментам при проектировании свай всегда необходимо рассчитать осевую несущую способность одиночной сваи. Среди основных методов оценки значений сопротивления основания агрегата и сопротивления вала агрегата есть методы, основанные на фундаментальных свойствах грунта ( теоретические методы ), таких как угол трения, и методы, основанные на результатах испытаний на месте. ( эмпирических методов ), таких как стандартные тесты на проникновение (SPT) или тесты на проникновение конуса (CPT).Понимание разницы между моделью и реальностью, ограничений модели и осуществимости различных методов имеет решающее значение.

Теоретические методы состоят в оценке расчетных значений следующих выражений: где — эффективное горизонтальное напряжение при разрушении, его оценка является одним из наиболее сложных методов в инженерно-геологической инженерии, и — угол трения грунт-сваи. Горизонтальное эффективное напряжение может быть принято как некоторое отношение вертикального эффективного напряжения, что дает в результате вторую форму выражения в уравнении (1).

В уравнении (2) — коэффициент несущей способности, часто принимаемый как функция угла внутреннего трения грунта вблизи вершины сваи, как предлагается в Березанцев и др. [1]; — эффективное вертикальное напряжение, действующее на глубине вершины сваи.

Эмпирические методы, основанные на результатах CPT, состоят в оценке следующих эмпирических соотношений: где и — эмпирические коэффициенты, зависящие как от типа грунта, так и от типа сваи, — значение точечного сопротивления CPT, представляющего слой вдоль ствола сваи. , и — среднее значение, измеренное в подходящем интервале глубин вокруг основания сваи.

Для повышения надежности уравнений (3) и (4) данные нагрузочных испытаний экспериментальных свай можно интерпретировать для получения значений и значений для эталонного участка, и только для такого конкретного участка, используя рассчитанные назад значения вышеуказанные коэффициенты делают расчет сваи более точным.

Хотя в последние десятилетия были сделаны значительные улучшения в понимании процессов, управляющих поведением системы грунт-сваи вплоть до разрушения, недавние статьи [2, 3] демонстрируют, что наша способность оценивать реакцию сваи на нагрузку все еще далека от совершенства. удовлетворительно для практических целей по конкретному проекту.

Орр [3] проанализировал прогнозы, сделанные 15 геотехническими специалистами в отношении забивных, буронабивных, винтовых свай и свай CFA в различных грунтовых условиях. Прогнозы полностью теоретические в том смысле, что каждый специалист получил все данные, необходимые для прогнозирования реакции сваи, но не было экспериментальных данных для сравнения прогнозов и производительности. По мнению автора, наблюдается большой разброс значений предельной вертикальной несущей способности (таблица 1), особенно в отношении монолитных свай (буронабивных, винтовых и CFA).


Тип сваи Количество прогнозов (кН) мин. значение (кН) макс. значение Макс. / мин.

Приводной 3 1748 2262 1,3
Посадочный 909 309 Винт 8 351 1500 4.3
CFA 11 1290 5093 4.0

Аналогичные результаты были получены по случаю события International Prediction TCG2 были обнародованы во время 3 rd Боливийской международной конференции по глубоким фондам, проходившей в Санта-Крус-де-ла-Сьерра (Боливия). В данном случае на B.СТАНДАРТНОЕ ВОСТОЧНОЕ ВРЕМЯ. (Боливийский экспериментальный сайт для тестирования), а затем загружается в случае отказа. Анализ прогнозов [2] показывает, что соотношение между прогнозируемыми максимальными и минимальными значениями (72 прогноза, выполненных 121 человеком) было даже больше, чем указано в таблице 1.

Способ повышения надежности и точности Проектирование свай в локальном масштабе заключается в разработке местных методов проектирования свай (LPDM), которые могут использоваться либо на предварительном этапе, либо на заключительном этапе проектирования, в зависимости от данных (качества и количества), на основе которых они были разработаны. .

Целью данной работы является (1) предложить LPDM, основанный на интерпретации результатов испытаний свайной нагрузкой для эталонного участка, (2) описать некоторые истории болезни, расположенные на эталонном участке, и сообщить о наиболее значимых экспериментальных доказательствах, и (3) применить предложенный LPDM к выбранным историям болезни. Будет показано, что LPDM может быть очень полезным для предварительного проектирования фундамента, будучи довольно точным с инженерной точки зрения, несмотря на то, что требует небольшого количества ручных расчетов.

2.Метод локального проектирования свай

Поскольку прогноз реакции сваи на нагрузку зависит от нескольких неопределенностей, программу испытаний свайной нагрузки следует рассматривать как неотъемлемую часть процесса проектирования и строительства. Испытания свай могут относиться к одной из двух категорий: испытания на разрушение пробных свай, чтобы доказать пригодность системы свай и подтвердить проектные параметры, выведенные из исследования площадки, и испытания, проводимые на эксплуатационных сваях, для проверки конструкции. техника и качество изготовления и подтвердить эффективность сваи как элемента фундамента [4].

Испытания на нагрузку на сваи в основном используются для определения предельной несущей способности свай, непосредственно по полученной кривой «нагрузка-оседание» или путем ее экстраполяции, а также жесткости системы сваи-грунт при определенной нагрузке. Нагрузочные тесты также предоставляют значительный объем дополнительных данных, которые часто остаются неиспользованными. Тем не менее, такие данные могут быть лучше использованы, как демонстрирует LPDM, предложенный в следующих разделах.

2.1. Коэффициент мощности

Mandolini et al. В [5] введен коэффициент несущей способности, безразмерный параметр, определяемый следующим образом: где предельная осевая несущая способность сваи, полученная по результатам испытания сваи на нагрузку, делится на вес сваи,.

Предельная нагрузка сваи обычно не определяется должным образом, исходя из наблюдения кривой нагрузки-осадки сваи. Простой критерий, который можно использовать для преодоления этой проблемы, — это условно определить как нагрузку, вызывающую смещение головки сваи, равную 10% диаметра основания сваи (как, например, предлагается в Еврокоде 7). Если испытание под нагрузкой было остановлено до того, как головка сваи могла испытать такое смещение, можно получить экстраполяцию кривой «нагрузка-оседание»; например, может быть применен эмпирический метод Чина [6], который предполагает, что форма кривой нагрузка-оседание является гиперболической.Чтобы получить надежное значение путем экстраполяции, во время испытания на нагрузку необходимо измерить осадку головки сваи, составляющую не менее 5% диаметра основания сваи.

Коэффициент вместимости CR позволяет сравнивать данные с разных свай (типа и геометрии), принадлежащих одной и той же территории, с точки зрения геологических и инженерно-геологических условий недр. Для данного установленного объема сваи коэффициент вместимости, как и, зависит от типа сваи и типа почвы. Поскольку состояние грунта фиксированное, ожидается, что на CR сильно повлияет конкретная технология установки свай.На предварительном этапе проектирования среднее значение коэффициентов пропускной способности, полученное для эталонного участка, позволяет прогнозировать ожидаемое значение. Ясно, что необходимо адекватное количество значений CR, чтобы обеспечить надежную оценку. Поэтому предлагается вычислить коэффициент вариации (CV) популяции CR, чтобы выразить точность.

2.2. Коэффициент жесткости

Mandolini et al. [5] ввел коэффициент жесткости, выраженный следующим образом: где — начальная осевая жесткость грунта-сваи (наклон начальной касательной экспериментальной кривой нагрузки-осадки; для объективной и повторяемой обработки данных можно быть полученным как начальная касательная гиперболы, аппроксимирующей первые три точки на экспериментальной кривой нагрузки-осадки).Его знание важно для прогнозирования ожидаемой осадки одиночной сваи под рабочей нагрузкой на предварительном этапе проектирования.

— осевая жесткость колонны, имеющей длину, равную критическому значению,. Он представляет собой ту длину, при превышении которой любое увеличение длины сваи приводит к небольшому увеличению жесткости сваи или вообще не вызывает ее. Fleming et al. [4] определяется следующим образом: где — модуль Юнга материала сваи; представляет собой значение модуля сдвига грунта на глубине от поверхности земли, и его можно итеративно оценить, используя результаты сейсмических испытаний (в скважине, поперечной скважине и т. д.)) через скорость поперечной волны.

Критическая длина вместо полной длины сваи была введена в определение SR, потому что на реакцию сваи при рабочих нагрузках (следовательно, далеко от разрушения) влияют, тогда как обычно она фиксируется требованиями к вместимости сваи.

Ожидается, что для данной геометрии сваи в эталонной площадке на значения SR не так сильно повлияет метод установки конкретной сваи, как на CR, поскольку конкретная установка сваи должна влиять на начальную осевую жесткость грунта-сваи, менее чем ± 20%, как видно из работы Мандолини [7], сбора имеющихся экспериментальных данных [8–10] и простого метода, предложенного Рэндольфом [11] для моделирования влияния установки на начальную осевую жесткость сваи.На предварительном этапе проектирования вводится среднее значение коэффициентов жесткости, полученных для эталонного участка, для прогнозирования ожидаемого значения. Еще раз, предлагается вычислить коэффициент вариации (CV) популяции SR, чтобы выразить точность.

3. Приложение LPDM
3.1. Проект на основе емкости (CBD) свайного фундамента

Свайный фундамент должен быть предварительно спроектирован в соответствии с подходом, основанным на мощности, на участке, для которого необходим набор данных для оценки и который доступен благодаря предыдущим исследованиям.

Общая вертикальная нагрузка, которая должна быть передана группе свай, получается из структурного анализа. Предполагая номер сваи, средняя нагрузка, передаваемая на каждую сваю, может быть получена как. Для любого заданного диаметра сваи, который должен быть достаточно большим, чтобы гарантировать приемлемый уровень напряжений в головной части сваи, после выбора технологии сваи и оценки как FS (коэффициент безопасности, определенный в нормативных документах), вес сваи может быть оценивается по уравнению (5) с использованием, с точки зрения безопасности, следующего уменьшенного значения:

От, длина сваи может быть получена.После оценки, таким образом, начальная осевая жесткость грунта-сваи, может быть получена из уравнения (6) с учетом, опять же, следующего приведенного значения:

Соответствующая упругая составляющая смещения одиночной сваи при среднем значении вертикальную нагрузку можно оценить как. В более широком смысле, это сумма двух вкладов: (упругий компонент) и (нелинейный компонент) =, как показано на рисунке 1.


Тем не менее, если уровень нагрузки сваи достаточно низкий, можно предположить.Оценка средней осадки свайного фундамента описана в следующем разделе.

3.2. Групповые эффекты с точки зрения осадки

Взаимодействие между сваями, принадлежащими к группе, усиливает только упругую составляющую осадки одной сваи (например, [5, 11–13]). Таким образом, средняя осадка свайных фундаментов, может быть выражена следующим образом: где — коэффициент усиления, названный « групповой коэффициент осадки », первоначально введенный Skempton et al.[14] и измерения эффектов взаимодействия между сваями.

Рассмотрение предположения имеет следующее выражение:

Исследовательские работы (например, [14, 15]) предположили, что это может быть выражено как функция геометрических факторов, таких как количество,, расстояние, и гибкость,, геморрой.

Мандолини [13] постулировал, что это может быть выражено как функция соотношения сторон, которое первоначально было введено Рэндольфом и Клэнси [16] как, но с критической длиной ворса, вместо общей длины ворса, как показано следующим выражением:

Чтобы проверить справедливость этого предположения, Мандолини [13] оценил соотношение между экспериментально измеренным средним оседанием, для шести зданий в восточной части Неаполя и оседанием одиночной сваи, под средняя рабочая нагрузка, измеренная во время нагрузочного испытания на одной или нескольких эксплуатационных сваях, принадлежащих одному фундаменту.Интерполируя все экспериментальные данные, он предложил следующее выражение:

Эти результаты, кажется, подтверждают идею о том, что групповые эффекты с точки зрения оседания исключаются в основном геометрическими факторами (посредством соотношения сторон), а не размером конкретные типы свай, влияние которых входит в анализ через значение, полученное при испытании на нагрузку.

Позже набор данных, необходимых для оценки, увеличивался, включая экспериментальные данные, относящиеся даже к контролируемым свайным фундаментам, не расположенным в восточной части Неаполя.В 2005 году было доступно 63 хорошо задокументированных истории болезни, в том числе широкий спектр типов свай (забивных, буронабивных и CFA), собранных в различных геометрических конфигурациях (4 ≤ n ≤ 6500; 2 ≤ s / d ≤ 8; и 13 ≤ L / d ≤ 126) и в отношении очень разных почв (от глинистых до песчаных, стратифицированных, насыщенных или ненасыщенных и т. д.).

Mandolini et al. [5], аппроксимируя все вышеупомянутые данные той же степенной функцией, что и уравнение (13), предложил следующее выражение для оценки:

Данные, собранные в вышеупомянутых 63 историях, включают экспериментально измеренную максимальную осадку свайных фундаментов, что позволяет получить выражение для оценки, определяемое как:

Подставляя уравнение (14b) в уравнения (10) и (11), можно получить максимальную осадку свайного фундамента.

3.3. Расчетное проектирование (SBD) свайного фундамента

Свайный плот — это система фундамента, сочетающая в себе как плоты, так и сваи. Поскольку в такой системе фундамента сваи используются для уменьшения и / или регулирования оседания и их распределения, не предписывается никаких ограничений для коэффициента безопасности свай от разрушения несущей способности, что приводит к оптимизации стоимости фундамента.

Для предварительного проектирования свайного плота описанный выше метод немного корректируется.Во-первых, необходимо спрогнозировать распределение нагрузки между группой свай и плотом. После оценки с помощью классических методов средней осадки, связанной с разложенным плотом, жесткость грунта легко может быть получена как. Принимая допустимое значение для средней осадки свайного плота и пренебрегая вкладом плота в общую жесткость комбинированного основания, последнее можно получить как. Доля нагрузки, передаваемой сваями на грунт, может быть выражена следующим образом [16]:

Таким образом, нагрузка, присваиваемая группе свай, равна.В то время как в подходе к проектированию на основе грузоподъемности определяется длина сваи, необходимая для обеспечения требуемого запаса прочности при отказе несущей способности; при проектировании на основе осадки длина сваи выводится из оценки SR и необходима для обеспечения приемлемой средней осадки свайного плота. В таких обстоятельствах влиянием нелинейности на среднее смещение нельзя пренебрегать из-за высокого уровня нагрузки, и поэтому следует использовать уравнение (10).

Если кривая нагрузка-расчет интерполирована гиперболой согласно Чину [6], ее можно выразить следующим образом: где — уровень нагрузки.

Комбинируя уравнения (10) и (17), получается следующее выражение для: которое может быть вычислено для любой данной комбинации диаметра и количества свай. Подставляя уравнение (18) в определение, учитывая, что и и выражая как, получается следующее выражение для:

Установка значения первой попытки длины сваи,, можно рассчитать вес сваи.Таким образом, из Уравнения (5), принимая (Уравнение (8)), можно рассчитать осевую несущую способность одиночной сваи и, следовательно, уровень нагрузки. Затем по уравнению (19) выводится жесткость группы свай-грунта,, и, следовательно, новое значение получается как. Процедура повторяется до тех пор, пока выбранная длина,, гарантирует приемлемую осадку,.

Всю процедуру можно повторить для допустимого значения максимальной осадки свайного плота, приняв уравнение (19), (уравнение (14b)) вместо (уравнение (14a)).

4. Опыт работы в восточной части Неаполя (Италия)

В 1995 году в Неаполе было завершено строительство «Центра нового направления» (CDN). Это крупный поселок городского типа, расположенный в восточной части города, в основном предназначенный для ведения бизнеса. Он включает в себя многоэтажные дома высотой до 100 метров.

Свайные фундаменты, спроектированные с учетом вместимости, были приняты почти для всех зданий. Из-за важности работ и обычных неопределенностей, связанных с проектированием свайных фундаментов, до, во время и после строительных работ было проведено обширное экспериментальное исследование.В частности, было проведено 20 испытаний под нагрузкой до разрушения с головы вниз на различных пробных сваях, 125 испытаний под нагрузкой с головы вниз на различные производственные сваи, а также тщательный мониторинг характеристик нескольких зданий во время и после их строительства.

4.1. Геолого-геотехнический конкурс

Недра всей территории тщательно исследованы рядом авторов (резюме дано Мандолини [13]).

Сбор геологической и геотехнической информации показал наличие достаточно однородного состояния недр.Начиная с поверхности земли, расположенной на высоте от 5 до 8 м над средним уровнем моря, и двигаясь вниз, обнаруживаются следующие почвы (Рисунок 2): (а) искусственный грунт; (б) вулканический пепел; (c) стратифицированные пески с органическими почвами; (г) пуццолана, несвязная или слегка цементированная; (д) вулканический туф; и (f) морские пески.

Уровень грунтовых вод находится на небольшой глубине от поверхности земли (от +2 до +5 м над уровнем моря).

На Рисунке 2 также представлены результаты CPT с точки зрения сопротивления конуса, и трения, а также измерения скорости поперечной волны.Все данные относятся к вертикали (отмечена в верхней части сплошными точками), где вулканический туф не обнаружен.

Как видно, значения очень изменчивы и очень часто меньше 10 МПа в верхних 30 м. После обнаружения пуццоланы значения все еще остаются довольно низкими, но, даже незначительно, линейно возрастают с глубиной до 40 м, где обнаруживается слабоцементированная пуццолана, о чем свидетельствует внезапное увеличение. За пределами глубины 60 м (морской песок) значения сильно различаются.

Если посмотреть на, независимо от типа почвы, значения имеют тенденцию линейно увеличиваться с глубиной от примерно 150 м / с на небольшой глубине до более 300 м / с на большей глубине.

4.2. Данные по применению LPDM в Неаполитанской зоне (2005 г.)

В 2005 г. Mandolini et al. [5], обработка данных, собранных в предыдущие годы, предоставила информацию, необходимую для применения LPDM для неаполитанской территории. Они представлены в Таблице 2.

4

909


Тип сваи

1
0,26 1,46 0,28
CFA 37,5 0,25 1,44 0,46
Винтовой и приводной 0,08

Буронабивные сваи дают наименьшее значение (в среднем в 12 раз больше веса сваи) и больший разброс, в то время как забивные сваи дают наибольшее значение (в 73 раза больше веса сваи) и наименьший разброс.Сваи CFA являются промежуточными, даже если их разброс аналогичен разбросу буронабивных свай. Эти результаты подтверждают ожидаемое сильное влияние технологии установки свай на осевую несущую способность сваи. Напротив, конкретная установка сваи не так сильно влияет. Фактически он колеблется от 1,29 (винтовые и забивные) до 1,46 (буронабивные) для всех свай, с. Эти данные, по-видимому, подтверждают то, что многие авторы утверждали на протяжении более 20 лет [11, 13, 17, 18]: метод установки влияет на осевую жесткость свай намного меньше, чем их несущая способность, и зависит в первую очередь от небольшой модуль деформации сдвига грунта.

4.3. Данные для приложения LPDM в Неаполитанской области (2018)

Сбор данных, начатый во время строительства CDN, никогда не прекращается. До настоящего времени во время строительных работ в провинции Неаполь было проведено большое количество нагрузочных испытаний на пробных и эксплуатационных сваях. Набор данных теперь включает результаты, полученные из 384 нагрузочных испытаний, проведенных на сваях, реализованных на 15 сопоставимых площадках с точки зрения геологического и геотехнического контекста. Улучшение такого набора данных позволяет обновлять значения и (и соответствующие коэффициенты вариации), как показано в таблице 3.

4


Тип сваи

903 37,5 0,25 1,46 0,08
Приводной 78,2 0,13 1,38 0,16
FDP 51.5 0,33 1,44 0,07

В дополнение к данным, обработанным в 2005 году, был введен еще один тип сваи — сваи полного вытеснения. Стоит отметить, что коэффициенты вариации уменьшаются как для каждого типа сваи, так и для каждого типа; таким образом, предоставленные значения и более надежны из-за расширения набора данных.

5. Применение LPDM для трех хорошо задокументированных историй болезни

Чтобы проиллюстрировать применение LPDM, сделана ссылка на следующие три хорошо задокументированные истории болезни: (i) История болезни №1, относящаяся к строительство здания нового суда; данные очень подробно представлены Мандолини [13], но читатель может найти исчерпывающее резюме в Мандолини и Виггиани [17].(ii) История болезни № 2, связанная со строительством двух башен; опять же, данные очень подробно представлены Мандолини [13], но читатель может найти исчерпывающее резюме в Мандолини и Видгиани [19]. (iii) История случая № 3, связанная со строительством группы круглых стальных резервуаров; данные подробно представлены Russo et al. [20].

Стоит отметить, что применение LPDM было проверено по другим хорошо задокументированным историям болезни в восточной части Неаполя, здесь не сообщается; его надежность для эскизного проекта систематически подтверждается.

5.1. История болезни №1
5.1.1. Описание

Новое здание суда состоит из трех башен высотой от 67 до 110 м от поверхности земли (рис. 3). Каждая башня имеет стальную рамную конструкцию с железобетонными жёсткими сердцевинами для защиты от ветра и сейсмических воздействий.

Общая приложенная вертикальная нагрузка составляет примерно 1450 МН, а вся площадь фундамента составляет примерно 7000 м. 2 . Полученное среднее контактное давление (≈200 кПа) привело бы к средней осадке порядка нескольких десятков сантиметров, превышающей допустимое значение.Поэтому свайный фундамент, изображенный на рисунке 4, был рассмотрен проектировщиком.


Состоит из 241 буронабивной сваи с ячейкой предварительного напряжения в основании. Все сваи имеют длину 42 м и диаметр от 1,5 до 2,2 м (23 сваи с диаметром d = 1,5 м, 62 сваи с диаметром d, = 1,6 м, 79 свай с диаметром d, = 1,8 м, 57 свай. с d = 2,0 м и 20 свай с d = 2,2 м). Расстояние между сваями в среднем составляет с = 6.1 мес.

Каждая свая подвергается средней нагрузке = Q / n = 6,0 МН. Из-за концентрации нагрузки под железобетонными стержнями жесткости максимальная ожидаемая нагрузка составляет = 8,9 МН.

Перед началом строительства были проведены четыре испытания пробной сваи (A, B, C и D) под нагрузкой, все длиной L = 42 м [21].

Сваи A (без датчика предварительного напряжения в основании) и C (с датчиком предварительного напряжения в основании) имеют диаметр d = 1.5 м, тогда как сваи B (без датчика предварительного напряжения в основании) и D (с датчиком предварительного напряжения в основании) имеют диаметр d = 2,0 м. Все сваи оснащены инструментами по всей длине, чтобы измерить вклады вала и основания.

Поскольку окончательное решение было принято с использованием свай, оснащенных ячейкой предварительного напряжения в основании, на Рисунке 5 показаны только результаты нагрузочных испытаний свай C и D.


Как видно, тогда как кривая нагрузка-осадка для сваи C ( d = 1.5 м) явно демонстрирует состояние хрупкого разрушения при Q = 19,1 МН, то же самое не относится к свае D ( d = 2,0 м). В этом случае из-за проблемы с реакционной системой испытание под нагрузкой было остановлено при Q = 27,5 МН. Основываясь на интерпретации измерений внутренней деформации, Мандолини [13] оценил следующие значения для среднего трения кожи и сопротивления основания единицы: = 63 кПа и = 2,4 МПа. Из рисунка 5 также можно заметить, что при средней нагрузке = 6.0 МН измеренная осадка находится в диапазоне от 3,5 мм (ворс C) до 2,3 мм (ворс D).

Строительство трех башен заняло около семи лет (1982–1989). В течение всего периода строительства (Рисунок 6) велся подробный учет приложенной нагрузки; В настоящее время осадка 41 точки, распределенная по всей площади фундамента, была измерена с помощью высокоточной нивелирной съемки.

Как видно, большая часть нагрузки (95%) была приложена до конца 1987 года; в то время измеренные средние осадки для трех башен находятся в диапазоне от 26 мм (Башня C) до 35 мм (Башня B) со средним значением = 31 мм.

В заключительной части периода строительства (1987–1989 гг.) И в течение нескольких лет после окончания строительства (1989–1995 гг.) Скорость осадки оставалась практически неизменной (∼5 мм / год), несмотря на очень небольшое увеличение приложенной нагрузки и возникновение деформаций ползучести в пирокластических грунтах.

5.1.2. Краткое изложение основных результатов экспериментов

Свайный фундамент, принятый для здания Нового суда в восточной части Неаполя, состоит из 241 буронабивной сваи большого диаметра разного диаметра ( d = 1.5 / 2,2 м), но такой же длины ( L, = 42 м), в среднем с интервалом с = 6,1 м. Чтобы отнести к одному единственному значению, взвешивая диаметр каждой сваи по количеству соответствующих свай, получается следующий средний диаметр: = 1,8 м.

Поскольку нет экспериментальных данных, относящихся к этому диаметру сваи, можно разумно оценить предельную вертикальную несущую способность, используя экспериментальные значения, полученные в результате испытаний на нагрузку для (= 63 кПа) и (= 2.4 МПа). Интегрирование по площади ствола и площади основания сваи диаметром = 1,8 м дает = 21,1 МН.

С точки зрения осадки одинарной сваи при рабочей нагрузке, = 6,0 МН, возникает та же проблема. Однако разумно предположить, что осадка сваи с = 1,8 м находится в пределах измеренных значений для меньшего (свая C = 3,5 мм) и большего (свая D = 2,3 мм) диаметра. Например, с помощью простой линейной интерполяции можно оценить = 2,8 мм.

Рассматривая групповые эффекты, измеренная осадка для трех башен дает среднюю осадку всей группы свай = 31 мм; итоговый коэффициент расчетов группы составляет.

5.1.3. Применение LPDM в здании нового суда

Структурный анализ выявил высокую концентрацию нагрузки с максимальным расчетным значением = 8,9 МН. Согласно итальянским нормам того времени (минимальный запас прочности FS = 2,5 для высоконагруженной сваи) = 22,25 МН.

Диаметр сваи принят равным d = 1,8 м, что соответствует поперечному сечению сваи A = 2,54 м 2 .

Из таблицы 3 для буронабивных свай = 11.7 и = 0,27, следует = 8,51.

Так как = 22,25 МН, то Вт = 2,61 МН. Приняв = 24 кН / м 3 , такое значение для W приводит к длине сваи L = 42,8 м (всего 0,8 м, что означает на 2% больше, чем было выбрано на окончательной стадии проектирования). Принимая = 25000 МПа, на основе профиля на Рисунке 2 после нескольких итераций найдено значение = 33,4 м. Это соответствует = 1905 МН / м. Из таблицы 3 для буронабивных свай = 1,56 и = 0.09 следует, что = 1,42 и = 2701 МН / м.

Соответствующее смещение головки одинарной сваи (упругая составляющая) при средней вертикальной нагрузке ожидается = 2,2 мм. Если учесть нелинейную часть односвайной осадки, то она будет равна 3,7 мм. Выявлен диапазон для, практически совпадающий с диапазоном значений, измеренных во время нагрузочных испытаний (2,3 мм и 3,5 мм).

С точки зрения групповых эффектов результирующее соотношение сторон составляет R = 6.6, а коэффициент погашения группы = 9,9, что всего на 10% меньше экспериментального значения. Максимальный коэффициент расчетов группы = 18,9.

Отсюда следует, что расчетные средние и максимальные осадки свайного фундамента равны соответственно = 22,1 мм и = 42,0 мм. Отсюда следует, что измеренная средняя осадка (= 31 мм) попадает в диапазон расчетных значений.

Обратите внимание, что нелинейная часть осадки = 1,5 мм составляет около 6% от общей средней осадки свайного фундамента и около 3% от общей максимальной осадки свайного фундамента; поэтому она незначительна.

5.2. История болезни №2
5.2.1. Описание

Две башни имеют одинаковую высоту (86,5 м) от поверхности земли (Рисунок 7). Каждая башня (U для офиса и A для гостиницы) имеет стальную каркасную конструкцию с железобетонными жёсткими сердцевинами для защиты от ветра и сейсмических воздействий.

Общая приложенная вертикальная нагрузка, Q , исходящая от двух башен (за исключением небольшого трехэтажного здания), составляет приблизительно 410 МН, а вся площадь фундамента составляет около 2800 м 2 .Полученное среднее контактное давление (≈145 кПа) привело бы к средней осадке, превышающей допустимое значение. Таким образом, всего было установлено 637 свай CFA (613 под двумя главными башнями и 24 под малым зданием), длиной L = 20 м и диаметром d = 0,60 м. Расстояние между сваями в среднем составляет с = 2,4 м.

На каждую сваю действует средняя нагрузка = 0,67 МН. Из-за концентрации нагрузки под железобетонными стержнями жесткости максимальная ожидаемая нагрузка составляет = 1.37 Мн.

Перед началом строительства были проведены два испытания пробных свай на разрушение головой вниз (Рисунок 8). Сваи были оснащены инструментами по всей длине, чтобы измерить вклады ствола и основания.


Как можно видеть, свая 2 вела себя лучше, чем сваа 1: максимальная нагрузка, достигнутая в конце испытания, составила 4,8 МН и 4,2 МН соответственно, что соответствует осадке головы сваи = 85 мм и = 65 мм. , соответственно.

Основываясь на интерпретации измерений внутренней деформации, можно оценить следующие значения для среднего поверхностного трения и сопротивления основания устройства: = 90 кПа и = 3.5 МПа. Как и ожидалось, эти значения немного больше, чем соответствующие значения для буронабивных свай из-за положительного воздействия на окружающий грунт во время проходки винтом. Из рисунка 8 также можно заметить, что при средней нагрузке измеренная осадка находится в диапазоне от 1,7 мм (свая 1) до 2 мм (свая 2).

На строительство двух башен ушло около двух лет. В течение всего периода строительства (Рисунок 9) велся подробный учет приложенной нагрузки; В настоящее время осадка 39 точек, распределенных по всей площади фундамента главных башен, была измерена с помощью высокоточной нивелирной съемки.

Как видно, в конце строительства измеренные средние осадки для двух башен были разными (29,2 мм для башни A и 20,9 мм для башни U).

Важно добавить, что измерения для башни А начались до бетонирования плота, соответствующая средняя осадка которого составила 2,6 мм. Поскольку два фундамента очень похожи, Мандолини [13] предложил увеличить измеренную среднюю осадку для башни U на ту же величину, в результате чего общая осадка будет равна 20.9 + 2,6 = 23,5 мм. В целом по окончании строительства две башни показали среднюю осадку = 26,4 мм. Что касается предыдущей истории болезни, то после окончания строительства зафиксировано увеличение осадки, связанное с возникновением деформаций ползучести в пирокластических грунтах.

5.2.2. Сводка основных экспериментальных результатов

Свайный фундамент, принятый для башен A и U в восточной части Неаполя, состоит из 613 свай CFA одинаковой длины ( L, = 20 м) и диаметра ( d = 0.60 м), в среднем через с = 2,4 м.

С точки зрения осадки одинарной сваи при средней рабочей нагрузке, осадка, измеренная во время испытаний на нагрузку на пробные сваи, в среднем составляет = 1,85 мм.

Рассматривая групповые эффекты, измеренная осадка для двух башен дает среднее значение осадки всей группы свай = 26,4 мм, что соответствует коэффициенту групповой осадки.

5.2.3. Применение LPDM к башням A и U

Структурный анализ показал максимальное расчетное значение = 1.37 Мн. Согласно итальянским кодексам того времени (минимальный коэффициент запаса прочности FS = 2,5 для высоконагруженной сваи) = 3,43 МН. Диаметр сваи принят равным d = 0,60 м, что соответствует поперечному сечению сваи A = 0,28 м 2 .

Из таблицы 3 для свай CFA = 37,5 и = 0,25 следует, что = 28,18.

Так как = 3,43 МН, то Вт = 0,12 МН. Приняв = 24 кН / м 3 , такое значение для W приводит к длине сваи L = 18 м (всего 2 м, что означает на 10% короче, чем выбрано на окончательной стадии проектирования L = 20 м).Используя профиль, представленный на Рисунке 2, и принимая = 25000 МПа, после нескольких итераций найдено значение = 15,5 м. Это соответствует = 456 МН / м.

Из таблицы 3 для свай CFA = 1,46 и = 0,08 следует, что = 1,34 и K = 613 МН / м.

Соответствующее смещение головки одинарной сваи (упругая составляющая) при максимальной вертикальной нагрузке ожидается = 1,1 мм. Если рассматривать нелинейную часть односвайной осадки, будет равняться 1.82 мм, что практически совпадает со средним измеренным (1,85 мм).

С точки зрения групповых эффектов результирующее соотношение сторон составляет R = 9,7, а коэффициент группового оседания = 17,8, что примерно на 20% больше экспериментального значения. Максимальный коэффициент расчетов группы = 32,3.

Отсюда следует, что расчетные средние и максимальные осадки свайного фундамента равны соответственно = 19,4 мм и = 35,3 мм. Отсюда следует, что измеренная средняя осадка (= 26.4 мм) попадает в диапазон расчетных значений.

Обратите внимание, что нелинейная часть осадки = 0,73 мм составляет около 4% от общей средней осадки свайного фундамента и 2% от общей максимальной осадки свайного фундамента; поэтому она незначительна.

5.3. История болезни №3
5.3.1. Описание

Четыре стальных резервуара для хранения гидроксида натрия, токсичной жидкости с удельным весом 15,1 кН / м 3 , должны быть добавлены к уже существующему кластеру в районе порта Неаполя (Рисунок 10) .Новые резервуары имеют диаметр от 10,5 до 12,5 м и высоту 15 м. Суммарная приложенная вертикальная нагрузка Q , исходящая от каждого резервуара, составляет от 18 до 25,5 МН. Полученное среднее контактное давление (≈187 кПа) привело бы к средней осадке от 90 до 105 мм при статических нагрузках. Это больше, чем значение, совместимое с безопасной эксплуатацией цистерн. Поскольку коэффициент запаса прочности при расчетной нагрузке был удовлетворительным (от 8 до 9), был рассмотрен свайный плотный фундамент (рисунок 11).



Всего было установлено 52 сваи CFA (по 13 свай под каждым резервуаром) длиной L = 11,3 м и диаметром d = 0,60 м.

На этапе проектирования пробная свая была испытана на нагрузку около 2100 кН. Из полученной кривой «нагрузка-оседание» (рис. 12) можно заметить, что при нагрузке 1500 кН (средний уровень нагрузки свай под резервуарами) секущая жесткость испытательной сваи составляет 214 кН / мм. Соответствующее оседание головки одинарной сваи составляет = 7 мм, что является суммой = 3 мм и = 4 мм.


Осадку ряда точек на фундаментных планках новых резервуаров контролировали методом точного нивелирования. Также были измерены нагрузки, передаваемые плотом на некоторые из свай двух новых резервуаров. Во время первого заполнения при общей приложенной нагрузке 23 МН средняя осадка, наблюдаемая для резервуара № 12 составляет 19,7 мм, а максимальное наблюдаемое оседание составляет 35 мм.

5.3.2. Обобщение основных результатов экспериментов

Принятие свайного фундамента на плоту для резервуара №2.12 в порту Неаполя состоит из 13 свай CFA одинаковой длины ( L = 11,3 м) и диаметра ( d = 0,60 м), в среднем с интервалом с = 3,5 м.

При средней рабочей нагрузке на сваю = 1,5 МН осадка, измеренная при испытании на нагрузку сваи на пробной свае, составляет = 7 мм.

Рассматривая групповые эффекты, измеренные средние и максимальные осадки для резервуара при рабочей нагрузке Q = 23 МН составляют, соответственно, = 19,7 мм и = 35 мм, что соответствует групповым коэффициентам осадки = 2.8 и = 5.0.

5.3.3. Применение LPDM к резервуару № 12

Общая приложенная вертикальная нагрузка составляет Q = 23 МН. Расчетная осадка для разнесенного плота = 105 мм; таким образом, жесткость плота без свайного грунта составляет = 219 МН / м. Принимая допустимое среднее значение осадки для плота, равное 20 мм, соответствующая групповая жесткость грунта свай составляет = 1150 МН / м. Из уравнения (15) = 0,96 и, следовательно, = 22 МН — нагрузка, передаваемая на сваи. 13 свай диаметром 0.Учитывается 6 м (поперечное сечение сваи A = 0,28 м 2 ), что дает средний шаг сваи 3,5 м.

После применения предложенного метода длина сваи, необходимая для получения = 20 мм, составит L = 9,8 м, что на 15% меньше, чем выбрано на финальной стадии проектирования. Для полноты картины стоит упомянуть, что в результате расчетов масса сваи Вт = 0,07 МН; осевая несущая способность односвайной = 1,9 МН; уровень нагрузки = 0.90; соотношение сторон R = 2,1, коэффициент группового расчета = 1,5; жесткость колонны = 722 МН / м; и группа сваи — жесткость грунта = 1150 МН / м.

Вышеописанную процедуру можно повторить, предполагая, что допустимое максимальное значение осадки для плота равно 35 мм. Соответствующая группа свай — жесткость грунта = 657 МН / м. Из уравнения (15) = 0,92 и, следовательно, = 21,1 МН — нагрузка, передаваемая на сваи. Рассмотрены 13 свай диаметром 0,6 м, что дает среднее расстояние между сваями 3.5 мес.

После применения предложенного метода длина сваи, необходимая для получения = 35 мм, составит L = 9,0 м, что на 25% меньше, чем выбрано на финальной стадии проектирования. Для полноты картины стоит отметить, что в результате расчетов масса сваи Вт = 0,06 МН; осевая несущая способность односвайной = 1,7 МН; уровень нагрузки = 0,95; соотношение сторон R = 2,2; максимальный коэффициент расчетов группы = 3,2; жесткость колонны = 789 МН / м; и группа сваи — жесткость грунта = 657 МН / м.

6. Резюме

В таблице 4 представлены основные результаты, полученные с помощью приложения LPDM, основные экспериментальные результаты и основные окончательные варианты дизайна для каждого проанализированного случая.

1 90–309 9,3 9,3 –35

История болезни Конструктивный подход в сравнении (м) (мм) (и) LPDM (мм)
CBD 42 vs.42,8 31 22,1–42
2 CBD 20 против 18 26,4 19,4–35,3
3 SBD 20–35

Как видно, согласие удовлетворительное.

Для историй болезни CBD различия между длинами свай, взятыми из этапов детального проектирования, и теми, которые просто получены из LPDM, находятся в диапазоне от –20% до + 2%; измеренные средние осадки находятся в пределах диапазона, полученного LPDM.

Для случая SBD, то есть для случая, когда осадки были наложены равными измеренным (средним и максимальным), длина сваи из LPDM была немного меньше (-2, чем та, которая была принята на стадии детального проектирования).

7. Выводы

Проектирование фундаментной системы состоит из последовательности этапов, направленных на выбор типа системы, которая удовлетворяет наши потребности наиболее экономичным способом, с достаточным запасом прочности на случай отказа несущей способности и безопасным реакция при рабочих нагрузках, согласно нормативным документам.Важной частью процесса проектирования и строительства фундамента является исследование площадки и испытание свай. Последнее должно быть выполнено для подтверждения пригодности свайной системы, подтверждения проектных параметров, полученных в результате исследования площадки, для проверки технологии строительства и качества изготовления, а также для подтверждения характеристик сваи в качестве элемента фундамента. Аналитические, эмпирические, полуэмпирические и теоретические методы проектирования свайных фундаментов за последние десятилетия очень быстро развиваются.Тем не менее их надежность обычно зависит от грамотного выбора вводимых параметров. Хотя есть успехи в нашем понимании геотехнических проблем, было продемонстрировано [2, 3], что прогнозирование характеристик свай часто далек от фактического.

Чтобы улучшить нашу способность оценивать реакцию сваи на нагрузку для практических целей в конкретном проекте, авторы рекомендуют использовать метод местного проектирования свай, как показано в настоящей работе.Он просто основан на идентификации следующих трех безразмерных величин: коэффициента несущей способности CR, коэффициента жесткости SR [5] и коэффициента групповой осадки [14]. Вышеупомянутые коэффициенты были получены авторами для неаполитанской области, где были доступны необходимые экспериментальные данные, но описанная процедура, безусловно, повторяется везде.

LPDM был успешно применен в качестве метода предварительного проектирования к трем хорошо задокументированным случаям проектирования свайных фундаментов с учетом мощности и осадки.В последнем случае сваи проектируются как средние редукторы осадки; поэтому были внесены важные соображения относительно распределения нагрузки между свайной группой и плотом и жесткости системы грунт-сваи.

Согласие между выбором, сделанным проектировщиком для окончательного расчета геометрии свай, экспериментальными наблюдениями с точки зрения средней осадки фундамента и результатами применения LPDM, является очень удовлетворительным.

Кроме того, надежность LPDM была подтверждена его применением к другим хорошо задокументированным историям болезни в восточной части Неаполя, здесь не сообщается.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Что такое свайный фундамент? Его виды, использование, дизайн.

В этой статье вы подробно узнаете о Pile Foundation; его типы, использование и дизайн.

Итак, приступим.

Что такое свайный фундамент?

Свайные фундаменты используются, когда слои грунта непосредственно под конструкцией не способны выдерживать нагрузку с допустимой осадкой или достаточной защитой от разрушения при сдвиге.

Свайный фундамент — это одна из форм глубокого фундамента.

Сваи — это относительно длинные тонкие элементы, которые забиваются в землю или забиваются на месте.

Сваи использовались с доисторических времен.

Сегодня свайный фундамент встречается чаще, чем любой другой тип глубокого фундамента, особенно там, где почвенные условия неблагоприятны для использования фундаментов мелкого заложения.

Виды свайных фундаментов.

Сваи можно классифицировать по разным критериям:

1. функция или действие,

2. состав и материал, а

3. Установка .

1. Классификация сваи по функции или действию.

Следующая классификация основана на функции или действии.

(i). Концевые опорные сваи.

В концевых несущих сваях нагрузка передается через вершину сваи на подходящий несущий слой.

(ii). Сваи трения.

В фрикционных сваях нагрузка передается по глубине за счет поверхностного трения по поверхности сваи.

(iv). Натяжные или подъемные сваи.

Этот тип свайного фундамента используется для анкеровки конструкций, подверженных поднятию из-за гидростатического давления или опрокидывающего момента из-за горизонтальных сил.

(в). Уплотнение свай.

Сваи уплотняющие используются для уплотнения рыхлых сыпучих грунтов с целью увеличения несущей способности грунта; куча песка используется для формирования этого типа сваи, так как она не должна нести никакой нагрузки.

(vi). Анкерные сваи.

Эти сваи используются для защиты от горизонтального натяжения.

(vii). Крыло сваи.

Сваи этого типа используются для защиты прибрежных сооружений от ударов кораблей или других плавучих объектов.

(viii). Шпунтовые сваи.
Шпунтовые сваи

обычно используются в качестве переборок или отсекателей для уменьшения просачивания и подъема в гидротехнических сооружениях.

(ix). Сваи теста.

Batter Pile используется для противодействия горизонтальным и наклонным силам, особенно в прибрежных сооружениях.

(х). Боковые сваи.

Эти типы свай используются для поддержки подпорных стен, мостов и плотин, а также в качестве отбойных устройств в доках и гаванях.

2. Виды свайных оснований по составу и материалу.

Сваи также можно классифицировать по материалу и составу следующим образом.

(i). Деревянные сваи.

Используется древесина качества звука.

Деревянные сваи хорошо работают как в полностью сухом, так и в погруженном состоянии.

(ii). Стальные сваи.

Обычно это двутавровые сваи, трубные сваи или шпунтовые сваи (прокатные профили правильной формы).

(iii). Бетонные сваи.

Они могут быть сборными или монолитными.

Сборные сваи обязательно армируются.

Забивные сваи устанавливаются методом предварительной выемки грунта; распространенными типами являются свая Raymond , MacArthur pile, и Franki.

(iv). Композитные сваи.

Они изготавливаются либо из бетона и дерева, либо из бетона и стали.

Применяются при погружении части сваи под воду.

3. Типы свай по монтажу.

Сваи также можно классифицировать по способу их установки.

(i). Забивные сваи.

Сваи из древесины, стали или сборного железобетона забиваются на место с помощью сваебойного оборудования.

(ii). Монолитные сваи.

Монтировать можно только бетонные сваи.

Сваи просверливаются и заливаются бетоном.

Подкрепления могут быть добавлены в соответствии с требованиями.

(iii). Забивные и монолитные сваи.

Это комбинация забивных и монолитных свай.

Можно использовать кожух или оболочку.

К этой категории относится свая Franki .

Использование свай.

Сваи используются для:

(i) несут вертикальные сжимающие нагрузки,

(ii) переносят подъемные или растягивающие силы,

и (iii) выдерживают горизонтальные или наклонные нагрузки.

Несущие сваи используются для выдерживания вертикальных нагрузок от фундаментов зданий и мостов.

Сваи точечные и фрикционные относятся к этой категории.

Натяжные сваи используются для сопротивления восходящим силам, таким как подъем в зданиях с подвалами ниже уровня грунтовых вод, выступами плотин и т. Д.

Сваи с боковой нагрузкой поддерживают горизонтальные или наклонные силы, такие как основания подпорных стен, мостов и плотин.

Большим боковым нагрузкам лучше противостоят сваи.

Они показаны на рисунке выше.

Посмотрите видео ниже, чтобы лучше понять Pile Foundation.

Несущая способность свайного фундамента.

Предел несущей способности свайного фундамента — это максимальная нагрузка, которую он может выдержать без разрушения при сдвиге или чрезмерной осадки.

Допустимая нагрузка на сваю — это нагрузка, которая может быть приложена к ней с достаточным запасом прочности; это может быть предельная нагрузка, разделенная на подходящий коэффициент безопасности.

Или нагрузка, при которой оседание достигает допустимого значения, в зависимости от того, что меньше.

Несущая способность свайного фундамента зависит в первую очередь от типа грунта, через который он проходит и / или на который опирается, а также от способа установки.

Это также зависит от поперечного сечения и длины сваи.

Ствол сваи — это структурная колонна, которая фиксируется в точке (внизу) и обычно удерживается вверху.

Упругая устойчивость свай или их сопротивление продольному изгибу была исследована как теоретически, так и с помощью нагрузочных испытаний ( Bjerrum, 1957, ).

Как теория, так и опыт показывают, что коробление редко возникает из-за боковой поддержки грунта.

Это может происходить только в тонких кучах в мягкой глине или в кучах, которые проходят через открытый воздух или воду.

Следовательно, обычная свая в песке или глине может быть сконструирована так, как если бы она была короткой колонной.

Свая передает нагрузку в почву двумя способами.

Во-первых, через наконечник при сжатии, называемый точечным подшипником или концевым подшипником , и, во-вторых, за счет сопротивления сдвигу вдоль поверхности, называемого поверхностным трением .

Если слои, через которые забивается сваи, являются слабыми, наконечник, опираясь на твердый слой, переносит большую часть нагрузки; в таком случае сваю называется «сваей с торцевым подшипником » .

Сваи в однородных грунтах переносят большую часть нагрузки за счет поверхностного трения и называются «сваями трения ».

Однако почти все сваи обладают сопротивлением как торцевому, так и поверхностному трению.

Методы определения несущей способности сваи:

(i) статический анализ,

(ii) динамический анализ,

(iii) нагрузочные испытания сваи,

и (iv) тесты на проникновение.

Первые два теста являются аналитическими, а два других теста являются полевыми или практическими методами.

Аспекты проектирования свайного фундамента.

При проектировании свайного фундамента учитываются размеры сваи, глубина забивки и другие важные детали.

Затем проверка предложенной конструкции на предмет безопасности и, при необходимости, ее пересмотр до тех пор, пока она не будет признана удовлетворительной.

Экономия и скорость строительства — критерии выбора любой из доступных альтернатив.

Ниже приведены важные аспекты дизайна.

1. Длина свай.

Выбор длины сваи производится на основании изучения профиля почвы, а также прочности и сжимаемости слоев почвы.

Концевые несущие сваи должны достигать пласта, способного выдержать всю нагрузку на фундамент без разрушения или чрезмерной осадки.

Фрикционные сваи должны быть достаточно длинными, чтобы распределять напряжения по массе грунта, чтобы минимизировать оседание и обеспечить адекватную безопасность.

2. Тип и материал свай.

Перед выбором типа и материала свай следует учесть следующие моменты:

(i) грузы,

(ii) время для завершения работы,

(iii) характеристики рассматриваемого слоя почвы,

(iv) состояние грунтовых вод,

(в) наличие оборудования,

и (vi) законодательные требования строительных норм.

Если конструкция представляет собой опору моста или сооружение на набережной, необходимо учитывать характеристики потока воды и размыва.

3. Несущая способность сваи.

Этот проектный аспект следует определять для отдельной сваи и для группы, действующей как единое целое.

Для определения допустимой нагрузки должен применяться соответствующий запас прочности.

4. Расстояние между сваями.

Сваи размещаются таким образом, чтобы вместимость свай, действующих как единое целое, была равна сумме вместимости отдельных свай.

Допуск смещения вверху от 5 см до 15 см и отклонения от вертикали от 1 до 2% от длины может быть разрешен в планируемом положении свай.

5. Проверка и записи.

Грамотный технический осмотр и ведение полного учета забивки каждой сваи — неотъемлемая часть любой важной работы.

Все подробности, такие как относящиеся к молотку, свае, количеству ударов, проникновению, пройденной длине, вспучиванию и усадке прилегающего грунта, а также сведения о заглушке сваи, должны быть записаны.

Спасибо за прочтение этой статьи. Пожалуйста, не забудьте поделиться этим.

Читайте также: Испытание на проницаемость почвы при падении, пермеаметр постоянного напора.

Что такое свайный фундамент? Виды свайного фундамента

Что такое свайный фундамент?

Фундамент, выполненный в грунте, неспособный передавать структурную нагрузку на подходящий слой путем вставки относительно тонкого структурного элемента, называемого сваей, известен как свайный фундамент .

Свайный фундамент типа фундамент глубокий . Свая из стали, бетона или дерева. Свая либо забивается в почву, либо формируется на месте путем выкапывания ямы и заполнения ее бетоном.

Почему используется свайный фундамент?

Свайные фундаменты обычно используются, когда плохие грунтовые условия простираются на большую глубину и нагрузка, которую необходимо поддерживать, довольно велика. Свайный фундамент лучше всего подходит в следующих условиях:

  1. Нагрузка, передаваемая от конструкции, тяжелая и неравномерная.
  2. Уровень грунтовых вод такой высокий. Обеспечение фундамента для плота неэкономично.
  3. Если невозможно поддерживать траншеи под фундамент в сухих условиях путем откачки из-за сильного притока капиллярной воды.
  4. Если сооружения расположены в русле реки или на берегу моря.
  5. Когда пласты чуть ниже поверхности земли сильно сжимаются.
  6. При размыве, эрозии или размыве почвы под неглубоким фундаментом.
  7. При неравномерной осадке неглубокого фундамента.
  8. Когда мы должны передать структурные нагрузки через глубокую воду на твердый слой.
  9. Когда есть обширная почва, такая как черный хлопчатник, которая набухает или сжимается при изменении содержания воды.

Также прочтите Фундамент для ростверка — Типы, преимущества и недостатки

Виды свай

1. На основе использованного материала

Стальная свая — Стальная свая обычно бывает в виде толстых труб или катаной стали с Н-образным сечением.Труба , сталь , забивают сваями в землю открытыми или закрытыми концами. Стальные сваи снабжены точкой забивки или башмаком на нижнем конце.

Бетонные сваи — Цемент Бетон применяется при строительстве бетонных свай. Бетонные сваи бывают сборными или монолитными.

Арматура предназначена для противодействия нагрузкам при перемещении и движении во время строительства. Сборные сваи также могут быть предварительно напряжены с помощью предварительно натянутых высокопрочных тросов.

Деревянная свая — Деревянные сваи изготавливаются из стволов деревьев после снятия обрезки. Используемая древесина должна быть прямой, прочной и без дефектов.

Как правило, ниже уровня грунтовых вод сваи древесины имеют долгий срок службы. Однако выше уровня грунтовых вод на них нападают насекомые.

Срок службы деревянных свай можно увеличить с помощью консервантов, таких как креозотовые масла. Деревянные сваи не должны использоваться в морской среде, где они подвергаются нападению со стороны различных организмов.

Композитная свая — Составная свая, состоящая из двух материалов. Составная свая может состоять из нижней части из стали и верхней части из бетона.

Составная свая может также иметь нижнюю часть из древесины ниже постоянного уровня грунтовых вод и верхнюю часть из бетона.

Поскольку трудно обеспечить надлежащее соединение двух разнородных материалов, композитные сваи на практике используются редко.

Также прочтите Кессон или фундамент скважины — типы, компоненты, преимущества и недостатки

2.В зависимости от режима передачи нагрузки

Концевая опора сваи — эти типы свай передают нагрузку через свои нижние концы. Такие сваи действуют как колонны и передают нагрузку через слабый материал на твердый слой ниже.

Если коренная порода расположена на разумной глубине, сваи могут быть продлены до скалы. Если вместо коренной породы на разумной глубине существует довольно плотный и твердый слой почвы, сваю можно продлить на несколько метров в твердый слой.

Предел несущей способности сваи зависит от несущей способности породы. Эти типы свай также известны как точечные сваи.

Фрикционная свая — Фрикционная свая не достигает твердого слоя. Эти сваи передают нагрузку за счет поверхностного трения между заделанной поверхностью сваи и окружающей почвой.

Эти типы свай используются, когда твердый пласт не существует на разумной глубине. Предельная нагрузка на сваю равна нагрузке, передаваемой за счет поверхностного трения.

Эти сваи также известны как плавающие сваи, поскольку они не достигают твердого пласта.

Комбинированные концевые опоры и фрикционные сваи — Эти сваи передают нагрузки за счет комбинации концевого подшипника на дне сваи и трения по поверхности вала сваи.

Предельная нагрузка, воспринимаемая сваей, равна сумме нагрузки, воспринимаемой острием сваи, и нагрузки, переносимой поверхностным трением.

Также прочтите Что такое комбинированная опора? — Определение и типы

3.По способу установки

Забивная свая — Эти сваи забиваются в почву, нанося удары тяжелым молотом по их вершинам.

Забивные и забивные сваи — Эти типы свай образуются путем забивания обсадной колонны с закрытым нижним концом в грунт. Отливка заливается бетоном. Кастинг может быть или не быть отозван.

Буронабивные и монолитные сваи — Эти сваи образуются путем выкапывания ямы в земле с последующим заполнением ее бетоном.

Винтовые сваи — Эти сваи вкручиваются в грунт.

Домкратные сваи — Эти сваи вдавливаются в грунт путем приложения направленной вниз силы с помощью гидравлического молота.

Также прочтите Разница между уровнем цоколя, уровнем подоконника и уровнем перемычки

4. На основе использования

Несущая свая — Эти сваи используются для передачи нагрузки конструкции на подходящий слой посредством концевой опоры, трения или обоих факторов.

Сваи уплотнения — Эти сваи забиваются в рыхлый сыпучий грунт для увеличения относительной плотности. Несущая способность грунта увеличивается за счет уплотнения, вызванного вибрацией.

Натяжные сваи — Эти сваи находятся в растянутом состоянии. Эти сваи используются для анкеровки конструкций, подверженных гидростатическим подъемным силам или опрокидывающим силам.

Шпунтовая свая — Шпунтовые сваи представляют собой сплошную стену или переборку, которая используется для удержания земли или воды.

Отбойные сваи — Отбойные сваи — это шпунтовые сваи, которые используются для защиты кораблей и судов от ударов по береговой поверхности.

Сваи из жидкого теста — Сваи из теста не вертикальные, а забиваются под наклоном для противодействия горизонтальным и наклонным силам.

Анкерные сваи — Анкерные сваи используются для анкеровки анкерных шпунтовых свай. Анкерные сваи обеспечивают сопротивление горизонтальному растяжению шпунтовой стены.

Также прочтите Что такое цокольная балка? Защита цоколя, разница между балкой цоколя и поперечной балкой

5.По перемещению грунта

В зависимости от объема грунта, перемещенного во время установки, сваи можно разделить на следующие 2 категории

Сваи смещения — Все забивные сваи представляют собой сваи смещения, так как при установке сваи грунт смещается вбок.

Почва уплотняется. Установка может вызвать пучение окружающей земли. Сваи из сборного железобетона и трубы с закрытым концом также известны как сваи с большим смещением.Стальные двутавровые сваи представляют собой сваи малого водоизмещения.

сваи без вытеснения — Буронабивные сваи — сваи без вытеснения. Поскольку при бурении ямы грунт смещается, смещения грунта при установке не происходит.

Установка этих свай вызывает очень небольшое изменение напряжения в окружающей почве.

Также прочтите Плотность цемента, песка и заполнителя, насыпная плотность заполнителя

6.Свая с недоразвёртыванием

Это особый тип сваи RCC, имеющий выпуклость у ее нижнего конца и известный как сваи с одинарным недорастворением.

Для тяжелых нагрузок может быть предусмотрено несколько луковиц, что известно как свая с несколькими недорастворенными отверстиями. Этот тип фундамента экономичен около 25% и может выдержать все неблагоприятные условия.

Заключение

Итак, друзья, это полная информация о свайных фундаментах и ​​типах свайных фундаментов.

Если вы найдете эту информацию полезной, поделитесь ею с друзьями.

Наконец-то спасибо! за прочтение статьи.

Также читайте

Предварительно напряженный бетон — определение, методы, преимущества и недостатки.

Разница между предварительным и последующим натяжением

Что такое длина нахлеста? Как это рассчитать? — Полное руководство

Что такое длина развития? — Полное руководство

Что такое заливка швов? Типы затирки — преимущества, применение и процесс

Исследование эффективности внедрения винтовых свайных фундаментов в проектах ускоренного строительства мостов — Фаза I

Ссылка на последнюю версию: Заключительный отчет
Руководство по проекту

Справочная информация:
Ускоренное строительство моста (ABC) все чаще используется транспортными агентствами за последнее десятилетие, поскольку необходимость уменьшения воздействия на путешествующих людей и повышения безопасности рабочих стала более важной.Многие успехи были достигнуты в методологии строительства, особенно в отношении настилов мостов, надстроек и, в меньшей степени, подконструкций. Из многих достижений лишь немногие были направлены конкретно на ускоренное строительство фундаментов мостовых сооружений. По этой причине все еще есть возможности сократить продолжительность проекта и уменьшить неудобства для участников дорожного движения за счет внедрения новых фундаментальных технологий.

Необходимы исследования для определения эффективности использования винтовых свайных фундаментов для проектов ABC.Установщики спиральных свай рекламируют простоту и скорость установки, а также возможность работать в помещениях ограниченного размера с меньшим оборудованием.

Количество существующих стандартных вариантов фундаментов для мостовых подконструкций ограничено, что снижает потенциальную экономию времени, обеспечиваемую новыми, менее распространенными технологиями. Несмотря на то, что проект мостов ускоряется, все еще существует возможность дополнительной экономии времени за счет использования других методов, таких как винтовые сваи.В дополнение к их быстрой установке, использование винтовых свай предлагает немедленное определение пропускной способности при установке посредством отношения мощности к крутящему моменту, а также использование небольшого маневренного оборудования для установки.

Фундаменты со спиральными сваями стали обычным явлением при строительстве новых коммерческих зданий и ремонте фундаментов, и многие монтажники фундаментов теперь предлагают эту технологию в качестве одной из своих услуг. Тем не менее, несколько проектов мостов были завершены с использованием винтовых свай, несмотря на их высокую грузоподъемность и скорость установки.Необходимое оборудование для установки (бортовой погрузчик, мотыга или экскаватор) быстро развертывается и является экономичным решением (например, экскаватор вместо крана), что является преимуществом для любого проекта моста, но особенно для дорог с низкой интенсивностью движения, где требуется бюджет. соображения, как правило, имеют особый приоритет.

Цель :
Основная цель этого проекта — оценить эффективность использования винтовых свайных фундаментов в проектах ускоренного строительства мостов.

Назначение и значение свайного фундамента | by Ground Engineering Ltd.

Свайный фундамент используется, когда верхний слой почвы недостаточно прочен, чтобы выдержать вес вертикальных конструкций. Свайный фундамент гарантирует, что здание будет стоять на прочном фундаменте, а свая находится в самой прочной части почвы или грунта.

Тип свайного фундамента, который будет использоваться, зависит от отчета по исследованию грунта. Уровень погружения сваи зависит от характера почвы под верхним слоем.Свая должна проходить через более слабые слои и опираться на твердый скальный фундамент, чтобы обеспечить прочное основание для образования почки, поднимающегося на почву.

Свайный фундамент состоит из двух основных компонентов: свайного цоколя и одинарных или двойных свай. Свая берет на себя нагрузку от зданий и переносит ее на самый прочный слой почвы. Концевая опора сваи опирается на скалу или тяжелый несущий слой почвы. Второй тип сваи, фрикционная, вставляется и за счет трения распределяет вес здания на прилегающий грунт или грунт под верхним слоем грунта.

Буронабивные сваи изготавливаются внутри ямы в земле путем заливки бетона в конструкцию, сделанную из стальных труб и стержней. Армированный бетон придает прочности свае. Длина ямы в земле зависит от характера почвы.

Сваи представляют собой тонкие бетонные сваи, которые заходят внутрь почвы на глубину 15 м и более. Отчет об исследовании почвы определит характер конструкции сваи. Свая может быть из бетона, дерева или стали в зависимости от требований.Затем сваи вставляются, просверливаются или забиваются в землю и закрываются крышкой.

Свайный фундамент придает прочность вертикальной конструкции. Это придает безопасность, надежность и безопасность вертикальным конструкциям. Процесс свайного фундамента следует за отчетом об исследовании почвы, а все процедуры, связанные с свайным фундаментом, выполняются в соответствии с отчетом о грунте.

Свайный фундамент предназначен для передачи нагрузки вертикальной конструкции на наиболее прочную часть грунта.Дополнительная конструкция призвана повысить безопасность здания.

7 отличий, которые вы должны знать

При строительстве дома традиционная техника каркасного каркаса когда-то была самым надежным и простым способом возвести крышу на стройплощадке по одной доске за раз, но с развитием технологий обычно используется свайный фундамент оказывается лучшим методом строительства, обеспечивая максимальную прочность рыхлому грунту под зданием. Он использует новую технику мини-сваи, подходящую для мест с ограниченным строительным пространством.

7 отличий, которые вы должны знать о свайном фундаменте и стержневых рамах

Свайный фундамент против стержневой рамы: 7 отличий, которые вы должны знать

Вот некоторые из ключевых различий, которые вы должны знать при выборе между свайным фундаментом и стеками:

  • Палка-каркас — это один из традиционно используемых методов для опоры столбовых сараев с помощью деревянных свай для более прочного фундамента зданий. Деревянные сваи поддерживают и укрепляют фундамент здания.Хотя создание палочек — это вялый и медленный процесс, затраты на обслуживание чрезвычайно низки.

( Just for Fact — Венеция известна тем, что была построена на деревянных сваях над морской водой и является одной из самых известных достопримечательностей города.) Дом из палки, который также относится к домам, построенным с использованием более традиционного метода строительства, а не модульного типа. Упомянутые «палки» обычно относятся конкретно к надстройке стен и крыши.

  • Мини-сваи, хотя и являются дорогостоящими, оказались лучшим методом для строительства зданий и прочного фундамента, так как опорные конструкции опираются на опоры, закрепленные в земле. В свайном фундаменте используются концевые опоры и фрикционные сваи для лучшей фиксации в земле.
  • Свайный фундамент против каркаса: 7 отличий, которые вы должны знать

    Читайте также:
    • При установке свайного амбара свайный фундамент поддерживает здания с рыхлой почвой у поверхности.Он способен выдерживать высокое давление и сильное трение, возникающее во время строительства.
    • Рамы для ручек не подходят для строительства, требующего многоэтажных или многоэтажных зданий. Производство столбов в значительной степени зависит от современного свайного фундамента, обеспечивающего лучшую прочность и долговечность.
    • Свайные фундаменты дороги и требуют высокого уровня подготовки и опыта в работе, в то время как каркасная конструкция представляет собой идеальный структурный каркас для вашей жилой недвижимости.
    • Мини-забивка свай и забивка — это чрезвычайно шумный и жесткий процесс, при котором через почву проходят ударные волны, которые могут привести к повреждению конструкции из-за вибраций.С другой стороны, традиционные рамки — это простой и удобный процесс с нулевым уровнем шума.

    Когда используется свайный фундамент?

    • При строительстве здания с многоэтажной конструкцией или сосредоточенными на ней нагрузками. Прочность, которая выдерживает эту тяжелую нагрузку, обеспечивается свайным фундаментом.
    • Когда на здание оказывается огромная нагрузка и грунт под ним не может выдержать всего давления здания, давление переходит к грунту под ним с помощью столба, вставленного в землю, через мини-свайный доступ. система.

    Преимущества работы с свайным фундаментом:

    • Вы можете легко выполнить сборные сваи в соответствии с требуемыми характеристиками нагрузки здания, конструкции и т. Д.
    • Им можно легко придать любую форму и размер еще до начала строительных работ началось, предварительно сняв размеры.
    • Забивные сваи удобны в использовании и больше всего подходят для работ над водой.
    • Забивные сваи удобнее всего использовать там, где бурение поверхности нецелесообразно.
    • Работа выполнена аккуратно и чисто, не оставляя следов почвы и трещин на поверхности. Вам просто не нужно держать руководителя для проверки правильности установки столбов.
    • Несущая способность сваи повышена за счет дополнительной прочности прилегающей почвы и поверхности.
    • Они не сжимаются и не размягчаются при введении глубоко в поверхность и сохраняют свою форму под землей в течение более длительного периода времени, обеспечивая эффективную поддержку здания.

    Причины предпочесть свайный фундамент рамным каркасам

    Повышенная прочность

    В свайном фундаменте используется метод мини-свай, обеспечивающий дополнительную прочность почвы под зданием.По словам экспертов по свайным фундаментам, Geo Bond не только обеспечивает повышенную прочность во время строительства, но и обеспечивает прочный фундамент для здания. В нем используются фрикционные сваи и концы, несущие сваи, которые помогают передавать дополнительную энергию на прилегающую поверхность, поддерживая равновесие под зданием.

    Energy Efficient

    Он уменьшает термические трещины и повреждения и помогает сохранить первоначальную форму сваи в течение всего срока службы. Будучи идеальным строительным методом, вы также можете значительно сэкономить на расходах на электроэнергию во время строительства.

    Универсальность

    Это идеальная строительная техника, благодаря своей лучшей прочности и опоре, для десятка типов зданий, включая:

    • Больницы
    • Многоэтажные здания
    • Квартиры
    • Торговый комплекс
    • Школа
    • Колледжи
    • Корпоративные офисы и т. Д.

    Mini Piling — лучшее решение?

    Использование техники строительства мини-свай приходит на помощь, когда не хватает места.Хотя этот метод является новым, он имеет множество преимуществ по сравнению со стандартной винтовой сваей.

    Добавить комментарий