Мы поможем решить ваши проблемы с отоплением дома! Задать вопрос

94. Технология погружения забивных свай.

Рациональная область их применения – твердые глинистые грунты с включением валунов и строительные площадки, где забивка или погружение свай заводского изготовления может привести к недопустимым деформациям прилегающих зданий и сооружений, конструкций или земляных массивов.

Как устроен свайный фундамент

Свайный фундамент – это опорная конструкция под здание, состоящая из отдельно стоящих свай или свайного поля. Обычно их изготавливают из железобетона, но возможно использование не армированного бетона или бутобетона, что несколько уменьшает стоимость конструкции. Для повышения прочности и экономии бетона производят армирование свайного фундамента. В качестве арматуры обычно используется прутья из гладкой или профилированной стали. Фундаментные сваи обязательно устанавливают под углами здания, на пересечении внутренних несущих стен между собой и с наружными стенами. Если между обязательными сваями расстояние от 2 до 2,5 м и более, то между ними устраивают и промежуточные.

Определение

Свайный фундамент — это конструкция, передающая грунту нагрузку от здания. Сейчас свайное поле используют для построек на земле, которая двигается или сжимается. У подобных конструкций много преимуществ и главным из них является надежность.

Технология строительства свайного фундамента легче, чем  столбчатого, поскольку не нужно рыть ямы. Самая распространенная технология возведения свайного фундамента – бурение. При помощи бура делают скважины. Сваи опускают в почву машинами или руками.

Определение размеров зоны влияния свай

Потенциальную опасность изменения несущей способности грунта важно определить до начала работ по монтажу свайного фундамента. Как правило, для этого проводится пробная забивка свай с одновременной фиксацией и последующим анализом получаемых при этом зоны влияния сильно зависят от характеристик грунтов, глубины заделки свай, расстояния от сваи до фундамента имеющегося строения (наиболее важный фактор), длины свай и прочих факторов. Считается, что амплитуда распространения колебаний в грунте затухает на расстоянии примерно 20 м. Именно этим руководствовались составители всех нормативных регламентов, запрещающих забой свай на расстоянии менее 20 м от фундаментов имеющихся зданий. Но все же и эти цифры не являются окончательными. При забивке свай в области с сыпучими грунтами есть опасность для соседних строений даже в ситуациях, когда расстояние от свайного поля до их фундаментов значительно больше 20 м. Чтобы исключить возможность их повреждений, используют молоты с меньшей массой ударной части и меньшей амплитудой ударов. Кроме того, в таких условиях нецелесообразно использовать длинные забивные сваи. Связано это с тем, что при увеличении глубины в 1,5-2 раза увеличивается и амплитуда колебаний грунта. Из-за этого в сложных условиях нецелесообразно использовать сваи длиной более 6 м.

Свайные работы. Назначение и виды свай

Сваи применяют для устройства фундаментов промышленных и гражданских зданий, при строительстве опор мостов, набережных, эстакад и др. Сваи можно классифицировать по следующим признакам:

— способ передачи нагрузок от сооружения на грунт;

— материал конструкций и форма поперечного сечения.

По способу передачи нагрузки на грунт сваи бывают висячие – нагрузка передается за счет трения между боковой поверхностью сваи и грунтом, и сваи-стойки – нагрузка передается на плотные слои грунта за счет опирания заглубленного конца сваи.

По технологии устройства сваи подразделяются на погружаемые различными способами, их еще называют забивными; и набивные – устраиваемые на месте их работы.

По назначению сваи бывают одиночные, свайные кусты, совместно работающие в свайном поле, и шпунтовые.

Расположение свай в плане зависит от рода сооружения, его массы, места приложения нагрузки. При одиночном размещении каждая свая работает независимо от соседних. Сосредоточенная нагрузка от отдельных тяжело нагруженных опор или колонн передается на кусты свай, состоящие из свай от 3 до 12 шт. Для совместной работы свайного поля при равномерно распределенной нагрузке сваи связывают поверху ростверком — это плита или лента. Для водонепроницаемых перемычек и экранов в гидротехническом строительстве, крепления вертикальных стенок котлованов, устройства набережных, причалов и т.п. используются шпунтовые сваи, погружаемые вплотную одна к другой, для образования сплошной стенки, называемой шпунтовым рядом. Шпунтовые сваи могут быть деревянными с прямоугольным или треугольным шпунтом; металлическими с плоским, U-образным или Z-образным поперечным сечением; железобетонными – плоскими или двутавровыми.

Материалом для изготовления свай может служить дерево, металл, бетон и железобетон, уплотненный грунт, песок, щебень, грунтобетон.

Форма поперечного сечения может быть квадратной, прямоугольной, многогранной, круглой; сплошного сечения, полые, трубчатые и сваи-оболочки; постоянного по длине сечения и переменного (пирамидальные).

Обвязка фундамента

Как уже говорилось выше, сваи соединяются в единую конструкцию при помощи ростверка. Он выполняется из различных материалов и чаще всего представляет собой раму, как правило, со сложным контуром, повторяющим стены дома. Самым надежным ростверком является железобетонная плита, которая укладывается поверх опор. Она придает свайному фундаменту максимальную прочность, но такое решение не всегда целесообразно из-за большого веса и высокой стоимости. При строительстве легких частных домов чаще всего используют именно раму.

Ростверк из металла надежен и обладает большим сроком службы при наличии достойного защитного покрытия, предохраняющего металл от коррозии. Металлические части такой конструкции соединяются друг с другом при помощи сварки. В качестве элементов ростверка могут выступать профиль, швеллер или уголок. Допускается крепление частей и болтами, но для этого на каждой опоре должны быть специальные площадки под крепеж. Болтовое соединение балок ростверка требует очень точной установки свай, так как даже небольшая погрешность в их расположении приведет к несовпадению отверстий под болты.

 

Что такое свайно-забивной фундамент

Свайно-забивной фундамент представляет собой опорную конструкцию, состоящую из системы вертикальных опор, погруженных в грунт до появления контакта с плотными слоями.

Принципиальным отличием этого вида является способ погружения свай в грунт.

На инженерном языке это называется «вдавливание», а на практике производится забивание опор с помощью специальных машин — строительных копров. Особенностью забивного метода стал максимально плотный контакт опор с грунтом и большая глубина погружения — от 3 до 25 м.

Для обеспечения прохода сквозь слои грунта нижний конц сваи заострен, что отличает их от буронабивных вариантов опор, которые часто имеют утолщение в нижней части для образования бетонной подушки.

Современные виды свай имеют высокие показатели прочности и надежности. Они позволяют образовать свайное поле, способное выдерживать вес больших и тяжелых зданий без опасности проседаний или деформаций опорной системы.

№Погружение свай вдавливанием

Метод вдавливания используется на особо твердых и плотных грунтах (за исключением скальных пород) для погружения свай сплошного и трубчатого сечения небольшой длины (3-5 м). В основе метода – воздействие на сваю статической нагрузки. При работах используется спецтехника, которая занимает достаточно места, поэтому реализация способа возможна только на участках, где в распоряжении есть хотя бы 500 м2 площади.

Сначала сваю в вертикальном положении размещают в направляющей стреле установки, а свайный ствол фиксируют зажимами. Свая углубляется на метр, после чего на ее голову опускают оголовник, который и будет передавать давление на сваю через систему блоков от базовой машины (экскаватор, трактор). Это давление заставляет сваю постепенно погружаться в грунт. Если свая не может достичь необходимой глубины, с помощью оборудования ее немного приподнимают, снова опускают и продолжают вдавливание.

№Погружение свай вдавливанием

Как используют статическую горизонтальную нагрузку

Чтобы приборы могли точно выполнять измерения, их устанавливают в плоскости, которые являются параллельными направлению действия силы. Минимум два уровня используется для этого: поверхность грунта, место приложения нагрузки. В программе может быть прописано и большее количество мест использования приборов.

Испытания и фиксация результатов происходят аналогично с методикой воздействия вдавливающей нагрузкой. Воздействие должно достичь такой силы, при которой начнется горизонтальное перемещение сваи. Усилие должно быть больше уровня нагрузки на сваи, рассчитанного проектировщиками.

Как готовятся испытания

Если грунты многолетнемерзлые, важно предотвратить смерзание сваи с ними. Для этого обеспечивают ряд мероприятий; бурение размерами, превышающими диаметр оборудования, проходка шурфа и пр.

После погружения свай в такие грунты осуществляют раз в неделю измерение температуры по всей длине с интервалом в один метр и менее. Испытания при работе с забивными и буронабивными сваями должны начинаться минимум через неделю после их монтажа. Изыскания при работе с буронабивными начинаются при обретении бетоном 80 % запланированной в проекте прочности.

Нагружение также должно быть организовано равномерно, без ударов, посредством увеличения усилия ступенями. Программой испытаний определяется уровень нагрузки, но усилие не должно быть меньше 1/5 максимальной расчетной нагрузки. Показатели снимаются на каждом этапе и фиксируются в журнале в соответствии с требованиями ГОСТа. Обязательна выдержка каждой ступени нагружения до условной стабилизации деформации. Этот период не может быть менее 24 часов.

Критерием условной стабилизации принимают скорость усадки, не превосходящую 0.2 мм в течение 24 часов.

Обязательно, чтобы нагрузка дошла до значения, при котором на определенной ступени приложения усилия стабилизация деформации отсутствует. Эксперимент может быть завершен только тогда, когда показатель осадки в три раза или больше превысит показатель, который был получен на предыдущей ступени. Разгрузка также организовывается ступенями. Между изменениями усилий должно происходить 15 минут и более.

Важно, чтобы эксперименты со сваями производились при естественной влажности грунта. В просадочных грунтах может быть сначала осуществлено увлажнение. Сколько использовать воды, описано в нормативных документах.

Иногда можно замачивание грунта не осуществлять, но для этого необходимо соответствующее обоснование.

Установка свайного поля

После того как окончена разметка, можно переходить к непосредственной установке свай, которая выполняется вручную или с помощью спецтехники. В ранее отмеченную точку в вертикальном положении установите сваю, в технологическом отверстии разместите стальной пруток или лом Ø30 мм марки Ст40Х или Ст45.

На лом наденьте трубы длиной не менее 250 см. Один человек должен придерживать сваю в вертикальном положении, двое – выполнять круговые движения. Скорость вворачивания в грунт – 192 мм за один оборот.

Расчет массы дома

Рассчитывают общий вес всех строительных и отделочных материалов, которые будут применять при возведении. Берут в расчет предположительный максимальный вес мебели, предметов быта, людей, которые будут находиться в доме. Рассчитывают массу ванной или бассейна с учетом того, что резервуар будет наполнен водой.

Учитывают нагрузку снежного пласта, который может лежать на крыше в зимнее время. Этот показатель рассчитывают по карте в зависимости от региона:

Расчет массы дома

Установка винтовых свай своими руками

Обустройство фундамента начинается с проведения исследования грунта, на котором возводиться здание. Таким образом, удается определить на какой глубине заложены грунтовые воды, и какие пласты грунта присутствуют в данной местности.

Расчет массы дома

Если работы проводятся вручную, то один из людей следит за качеством и ровностью вкручивания сваи, а другие, проводят непосредственный ее монтаж. После того как свая установлена, она обрезается в соответствии с определенным уровнем и заливается бетонным раствором.

Когда бетон застынет на каждую сваю устанавливается металлическая конструкция в виде оголовка. Чтобы равномерно распределить нагрузку по всему периметру здания, следует провести обвязку свай. Чтобы фундамент приобрел дополнительную прочность, для этих целей используется швеллер.

Учтите, что в процессе проведения работ на неровных грунтах, сваи будут отличаться по высоте, но они должны быть расположены на одном уровне. Чтобы установить одну среднюю по размерам сваю, достаточно пол часа.

Расчет массы дома

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (голосов пока нет)
Загрузка...