Изготовление свайного фундамента: Инструкция по строительству свайного фундамента своими руками

Инструкция по строительству свайного фундамента своими руками

Что такое свайный фундамент?

Разновидности свай

Плюсы и минусы свайных оснований

Основные этапы возведения

Свайно-винтовой тип

Забивной фундамент

Буронабивной фундамент

Пошаговая инструкция создания своими руками буронабивного фундамента

Применение свайных фундаментов

В широком смысле, все основы строений можно разделить на фундаменты мелкого и глубокого заложения. Первые обычно используются там, где нагрузки, создаваемые конструкцией, невелики по сравнению с несущей способностью поверхностных грунтов. Вторые – там, где несущая способность поверхностного грунта недостаточна для выдерживания прилагаемых нагрузок, и поэтому они передаются на более глубокие слои с более высокой несущей способностью. Ко второй группе относят свайные фундаменты, состоящие из длинных столбчатых элементов (глубина обычно более чем в три раза больше ширины), ввинчиваемых, вбиваемых или заливаемых в землю на определенную глубину.

Что такое свайный фундамент?

Свайный фундамент в основном используется для передачи нагрузок от надстроек через слабые сжимаемые пласты или воду на более прочный, менее сжимаемый и жесткий грунт или породу на глубине. Применение свайного фундамента уместно в тех ситуациях, когда изготовление других типов фундаментов, требующих земляных работ или отвода грунтовых вод, является экономически невыгодным. Поскольку свайные основания закладываются в почву, они более устойчивы к эрозии и размыву. Поверхностные элементы свайного фундамента для дома (плиты, решетки, опоры) не опираются непосредственно на землю, а на вершины погруженных в грунт опор. Ниже мы рассмотрим то, как изготовить свайный фундамент своими руками.

Разновидности свай

Сваи изготавливаются из бетона, железобетона стали или натурального дерева. Их погружают в землю вертикально или по диагонали, обычно группами или рядами.

По способу установки свайное сооружение фундамента делится на следующие виды:

• Буронабивной – изготовление опорных элементов проводится непосредственно на месте монтажа. Для этого, в пробуренные по периметру строительного участка отверстия заливается бетонная смесь.
• Забивной – опоры вбиваются ударами гидравлического молота. Чаще всего забивные опоры используют на проблемных грунтах при строительстве тяжелых сооружений.
• Вдавливаемый – заглубление происходит, благодаря применению гидравлического насоса.
• Винтовой – ввинчивание в почву свайных опор, внешний вид которых напоминает винты. Производится машинным либо ручным способом. Отличный вариант для каркасных строений и домов из натурального дерева.

Плюсы и минусы свайных оснований

Свайный фундамент имеет свои плюсы и минусы. К плюсам относят:

• Повышенную стойкость к разного рода нагрузкам.
• Запас прочности – на свайном фундаменте частного дома можно увеличить этажность здания.
• Длительный срок эксплуатации – фундамент на сваях в среднем рассчитан на 100 лет, но, как показывает практика, служит гораздо дольше.
• Универсальность — может монтироваться на участках с большой глубиной промерзания, болотистых участках земли, торфяных грунтах, прибрежных зонах.
• Экономия времени – если использовать заводские «заготовки», изготовление свайного фундамента проводится за максимально короткое время. В сфере частного строительства можно подобрать «заготовки» с несущей силой от 0,8 до 15 тонн.
• Сокращение объемов земляных работ в отличие от заглубленного плитного либо ленточного основания, изготовление которых заключается в создании котлована.
• При использовании винтовых или набивных опор фундамент для дома можно изготовить своими руками.

Свайный фундамент, как и другие типы опор, имеет некоторые недостатки. К ним относят:

• Использование крупногабаритной техники и возможность повреждения соседних построек от продольных колебаний грунта (при заложении забивных свай).
• Важность проведения геологии участка и составления точных расчетов.
• При зимнем пучении, в районах с горизонтально подвижной почвой, существует вероятность смещения свай фундамента под домом.

Основные этапы возведения

Свайно-винтовой тип

Сваи винтового типа создают прочный, безопасный и долговечный фундамент практически для любого строительства в любом ландшафте (смотрите фото свайного фундамента). Они представляют собой полые трубы, концы которых имеют так называемую резьбу. Внешне и по принципу действия винтовые опоры напоминают саморезы, вкручивающиеся в почву. Резьба увеличивает опорную поверхность труб, тем самым свая более надежно удерживается в земле. Винтовой свайный фундамент удобен тем, что его можно устанавливать вручную, а также не бояться за сохранность конструкций размещенных поблизости построек. Винтовые элементы пригодны к повторному использованию – при необходимости, их можно извлечь из грунта и установить в другом месте. При помощи винтовых опор можно возводить дома на склонах или местах с рельефными складками.

Особенности

Укладывая свайный фундамент для дома, следует учесть, что использование винтовых элементов в зонах высокой сейсмической активности не допустимо. Также запрещено погружать их в каменистый грунт. Перед установкой винтов на участках с рыхлым или слабонесущим грунтом, где нет необходимой боковой поддержки, важно заранее определить глубину их погружения.

Монтаж

Винтовой свайный фундамент можно назвать капитальным, так как он способен выдерживать очень большие нагрузки, и применяться при строительстве тяжелых сооружений.

Краткая инструкция создания своими руками винтового фундамента:

• Прежде всего необходимо рассчитать необходимое количество материалов и разметить участок.
• Произвести вкручивание винтовых элементов. Для этого можно использовать механический или ручной бур.
• Обрезать верхушки опор до необходимого уровня.
• Провести заливку полостей свай раствором бетона.
• Установить ростверк.

Забивной фундамент

Один из наиболее распространенных типов, при котором сваи внедряются в грунт с помощью вдавливающих либо вбивающих устройств (вибропогружатель, молот и так далее).

Особенности

Сваи данного типа могут изготавливаться из стали, железобетона или натуральной древесины, а их сечение может быть поперечным, прямоугольным, тавровым, квадратным и круглым.

Монтаж

Технология монтажа забивного фундамента заключается в применении силы к свайному оголовку. На месте размещения погружных элементов создается скважина, длина которой равна одной трети длины сваи. В нее вертикально помещается опора, которую погружают в землю, используя специальное оборудование (молот, вибропогружатель, гидравлический пресс).

Буронабивной фундамент

Буронабивной метод является эффективной заменой забивному, создающему сильные динамические эффекты, приводящие к нарушению целостности зданий, находящихся в непосредственной близости со строительным участком. На вопрос: для каких домов подходит заливка набивного свайного фундамента, можно смело отвечать: практически для любых построек, располагающегося на любом грунте либо участке с уклоном. Буронабивные опоры считаются одними из самых сейсмоустойчивых.

Особенности

При буронабивном способе создания основания в грунте пробуриваются скважины, после чего в них заливается бетонный раствор. Армированный каркас, который погружается в скважины, придает конструкции прочность и жесткость. Буронабивные опоры используются для:

• Строительства зданий в крупных городах, их исторических центрах.
• Укрепления реконструируемых зданий.
• Укрепления стенок траншей, располагающихся в почвах с высоким уровнем рыхлости.
• Также его используют при добавлении к зданию дополнительных строительных конструкций.

Монтаж

Буронабивной свайный фундамент может состоять из двух видов свай:

Пошаговая инструкция создания своими руками буронабивного фундамента:

При самостоятельном изготовлении скважин, обычно используют ручной бур, диаметр которого не превышает 30 см. С его помощью можно пробурить отверстия глубиной до 5 метров. Если планируется возведение многогабаритной постройки, для создания скважин применяют моторизованные буры диаметром до 60 см. На сложных участках используют буровую машину.

Свайный фундамент нашел широкое применение в гражданской и промышленной областях строительства. Его использование позволяет возводить дома, высотой в несколько этажей, на участках со слабым грунтом.

Наша компания занимается изготовлением фундаментов на сваях в СПб и области – для этого у нас имеется все необходимое оборудование и техника. Мы выполняем технико-экономические расчеты и подбираем оптимальный вариант фундамента, учитывая геологию и особенности рельефа участка. При необходимости выполняем проект фундамента и геологию.

Обращаясь к нам, вы получите грамотную консультацию, сможете выбрать проект, подходящий под любые ваши нужды.

Технология изготовления свайного фундамента. Технология изготовления стальных свай и строительства свайных фундаментов на примере ОАО «Механизация»

Технология изготовления стальных свай и строительства свайных фундаментов на примере ОАО «Механизация»

               ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ

               ГОУ ВПО «Пермский  государственный университет»  

                       Кафедра менеджмента. 

Технология  изготовления стальных свай и строительства свайных фундаментов на примере ОАО «Механизация» 

                                            Контрольная работа по дисциплине

экономического  факультета                                                                     специальности «Менеджмент организации»                                                      

   к.э.н. доцент                                                                                            (должность, ученая степень)

   

                  

                            Пермь 2009               

                            Содержание  

Введение_______________________________________________________________ 3 

Общая схема  изготовления стальной сваи в ОАО  «Механизация» _______________ 5 

Технология изготовления свай _____________________________________________ 6 

Технология строительства  свайного фундамента ______________________________ 9 

Организация производственно-технологического процесса _____________________ 17 

Материальные  основные фонды предприятия _________________________________ 18 

Вывод ___________________________________________________________________ 27  

Приложение- проект производства работ 8687 – НГХК – АКС – Э – ОФ от 29.09.2008г.          

                            Введение.

  На сегодняшний  день фундаменты на стальных сваях  широко используются  в промышленном строительстве. Стальные сваи долговечны, срок службы таких свай (опор) в зависимости  от вида защитного покрытия, кислотности  грунта и условий эксплуатации варьируется  от 7 лет (минимум для свай без  защитных покрытий) до 50 лет для оцинкованных (с дополнительной защитой от блуждающих токов).

  Особенно  востребованы стальные сваи при строительстве  на вечномёрзлых грунтах (ВМГ), при освоении и обустройстве газоконденсатных и  нефтяных месторождений.

  Стальная  свая представляет собой трубу с  наваренным на неё конусным наконечником. Марка трубы для изготовления сваи, а так же её высота, диаметр, глубина погружения, определяется проектной  организацией и закрепляется в проекте  производства работ. В некоторых  случаях могут применяться металлические сваи без наконечника, с “открытым концом”- так меньше затрат на изготовление. В зависимости от нагруженности сваи определяется тип обмазки для сопротивления сваи морозному пучению. В зависимости от результатов геологических изысканий и температуры вечномёрзлых грунтов применяется как бурозабивной способ погружения свай, так и буропогружной.

  Для строительства  применяются: первый способ (принцип) с  сохранением вечной мерзлоты; второй – без сохранения вечной мерзлоты, тогда выполняется предпостроечное  парооттаивание.    Парооттаивание применяется локальное (под каждую сваю), или площадочное на глубину +1 метр, не менее, под острием (носком) сваи. С последующим контрольным бурением для определения качества парооттаивания . Сваи погружаются (забиваются) в лидерную скважину или без лидерной скважины.По рекомендациям НИИ”Гипротюменнефтегаз” лидерная скважина под металлическую сваю из трубы бурится меньшим диаметром на 5% и глубиной на 0,5 м меньше, чтобы при погружении было сцепление по боковой поверхности и свая погружается в грунт . При строительстве свайных фундаментов (свайных полей) руководствуются СНиП 3.02.01.-87 « Свайные фундаменты, шпунтовые ограждения, анкеры»

  ОАО «  Механизация» участвует в обустройстве газоконденсатных и нефтяных месторождений  и специализируется на изготовлении стальных свай и строительстве свайных  полей.

  В данной работе при описании технологии изготовления свай и строительства свайного фундамента автору представляется целесообразным использовать  проект 8687 – НГХК – АКС – Э – ОФ от 29.09.2008г.  

 

                    

                     Общая схема изготовления стальной сваи в ОАО  « Механизация  »

I                              II                                                                     III    

                          

                                                                                   Отходы

                                                                                  

                                                                                  

 

                                                                                  

                 Технология  изготовления свай.

 I. На этапе поставок материалов для выполнения работ предварительно определяются объёмы поставок, которые зависят от требуемого количества свай для конкретного строящегося объекта, а также технических требований, предъявляемых проектом производства работ и заказчиком. При поставке труб учитываются следующие параметры:

 а) Длинна трубы  – до 11м (длина трубы производящейся в России ограничена возможностями трубопрокатных станов производителей).

  в) По толщине стенки – от 5 до 15 мм.

 г) По марке  стали – сталь10; ст.3; для условий Кр. Севера- 09Г2с, 10Г2с и т.п.

 Марка защитных покрытий определяется проектом производства работ и эти материалы закупаются в необходимом количестве непосредственно у производителей или у торговых предприятий.

 Поставка  материалов осуществляется железнодорожным транспортом от места покупки до г.Новый Уренгой и от места разгрузки вагонов (обычно определяется организацией -ж/д.перевозчиком) далее автотранспортом Общества перевозится на производственную базу. Для перевозки длинномерных грузов как правило задействованы специализированные автомобили- плетевозы ( ПВ-361) на базе Урал4320 и т.п. По мере поступления труба и материалы сдаются на склад под ответственное хранение назначенному лицу.

 II. Склад трубной продукции расположен непосредственно на территории производственной базы Общества и представляет собой открытую охраняемую площадку. Приём осуществляется по товарно-транспортным накладным и выражается в тоннах  (м× длинна × толщина = тн.

 III. Выписка со склада производится материально ответственным лицом на производственный участок – сварочный цех . Он представляет собой отдельно стоящее обогреваемое здание, оборудован грузоподъёмными механизмами. Перемещение труб по территории базы осуществляется с помощью грузоподъёмной и др.техники.

 Сварочный цех  имеет несколько специализированных участков:

 1). Подготовительных  работ – т.е. очистка труб от загрязнений, снега и льда. Эти действия производятся работниками вручную с помощью соответствующих приспособлений.

 2). Замерительных  действий – на этом этапе  труба замеряется и размечается для последующего действия.

 3) Участок  резки – на этой стадии труба  разрезается по длине с помощью установки плазменной резки, после отрезания образуются металлические отходы, которые можно впоследствии утилизировать.

 4) Участок  зачистки труб – трубу зачищают  металлическими щётками и наждачным  инструментом, обрабатывают кромки под фаску с помощью ручных шлифовальных машин.

 5) Наконечник стальной сваи изготавливается из листовой стали марки С345-3 по ГОСТ 19903-74. На начальном этапе изготовления стальной лист размечается с помощью развёртки, по намеченным линиям производится вырезка для получения требуемой конфигурации острия. Вырезка также производится с помощью установки плазменной резки, после этой операции остаётся некоторое количество металлических отходов. Далее эта заготовка помещается в пресс, с помощью которого под давлением формируется наконечник. После  этой операции образовавшиеся стыки зачищаются с помощью ручной шлифовальной машины и свариваются между собой электросваркой.

 6)  Трубу, подготовленную под сварку перемещают на стеллаж и проводят центрацию трубы и наконечника. Соединение трубы и наконечника производится с помощью ручной  электродуговой сварки в три приёма: а) Корень; б) Заполнение шва; в) Окончательный шов. Рис.1

 

                    Рис.1 Конструкция  сваи

 7) Зачищают  сварочный слой от шлаков, наносят  защитное и противопучинистое  покрытие.

 8) Далее нанесенное  защитное покрытие должно высохнуть,  после чего готовую стальную  сваю можно отправлять на производственный  участок и использовать по  назначению.

     

  ТЕХНОЛОГИЯ  СТРОИТЕЛЬСТВА СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА

  I. Проводятся земляные работы:

  а) Выемка грунта, измеряемого по проекту в м3; Эта работа производится с помощью экскаватора, бульдозеров и автосамосвалов.

  б) Обратная засыпка с уплотнением ед. изм. – м3;

  II. Свайные работы.

  В проекте  принят бурозабивной способ погружения свай. Свайные работы требуется выполнять  с учётом требований СНиП 3.02.01-87 « Земляные сооружения, основания и фундаменты». Сваи погружаются в предварительно оттаянный грунт паровыми иглами с отметки дна котлована до проектной отметки. Для этой операции применяется паровая передвижная установка автоматизированная ППУА 1600/100 и автокран, с помощью которого паровая игла поднимается и вертикально погружается в грунт.

  а) Бурение  лидерных скважин ø 200мм на глубину 4.1м кол-во по проекту 374;

  Бурение лидерных скважин ø 300 на глубину 4.1 м кол-во по проекту 128;

  Производится  бурение скважин меньшего диаметра, чем диаметр сваи, на глубину сезонного  промерзания – оттаивания  (для сваи ø 219х8, диаметр скважины 200мм;  для сваи ø 325х8 диаметр скважины 300мм). Бурение производится с помощью экскаватора, специально оборудованного для этих целей гидравлическим вращателем и буровым шнеком. В ряде случаев может применяться буровая машина «Като» на гусеничном ходу.

  б) Парооттаивание грунта. В мёрзлых песчаных грунтах перед погружением свай следует произвести парооттаивание грунта паровыми иглами. Диаметр зоны (6 диаметров сваи) предварительно оттаянного грунта приведён в таблице 1.     

                                                        Табл.1

Диаметр сваи, мм	Диаметр зоны предварительно оттаянного грунта.	Время выдержки паровой иглы на1 м.п.
ø 325	2000	30 мин.
ø219	1300	12 мин.

           

 Паровую иглу с паром непрерывно погружают  до проектной глубины оттаивания. После выдержки паровой иглы на забое  начинается её извлечение из грунта с  последовательной выдержкой через  каждый метр (время выдержки приведено  в табл.1) Во время оттаивания локальных зон необходимо осуществлять контроль за их параметрами. Контролю должны быть подвергнуты не менее 5 % оттаянных зон. Контроль может производиться с помощью установки статического зондирования грунтов или бурения зондировочных скважин. Зоны парооттаивания приведены на рис.2,3;      

stud24.ru

Технология изготовления фундамента из винтовых свай

Технология изготовления фундамента из винтовых свай вполне закономерно развернулась на современном строительном рынке в виде «бурного наступления», неслучайно ведь именно военные впервые взяли на вооружение эту стремительную, экономичную и надежную методику.

Основные ее преимущества это, безусловно — скорость возведения, долговечность, отсутствие зависимости от капризов климата, доступности тяжелой транспортной и строительной техники, подъездных путей, рельефа участка и специфичности грунтов.Стоимость возведения фундамента по этой технологии также одна из самых низких для малоэтажного строительства, в применении к легким каркасным домам, и домам из бруса и бревна.

В основу технологии фундамента из винтовых свай заложен очень эффективный принцип, решающий сразу несколько инженерно-технических задач. Диаметр винтовой лопасти, превышающий диаметр самой сваи, является удобным приспособлением для погружения стальной трубы на заданную глубину. Кроме того, лопасть также служит опорной площадкой для сваи на плотном грунте и, в то же время не позволяет сезонным процессам пучения грунта, или ветровым нагрузкам на здание, вытягивать опору из почвы. В климатических зонах со значительной глубиной зимнего промерзания грунта — в средней полосе России, и в частности, в Санкт-Петербурге и области, где пучинистые и обводненные грунты очень распространенное явление, такая технология иногда просто не имеет альтернативы.

Винтовые сваи технология изготовления

Технология производства винтовых свай не является сверхсложным процессом, такие сваи можно изготовить и самостоятельно, зная все необходимые нюансы, и имея на руках чертежи, которые можно легко найти в интернете. Однако, качество подобных изделий, а соответственно и срок службы, все же в значительной степени зависят от некоторых факторов, соблюдение которых непросто проконтролировать без определенного технического оборудования и навыков.

При производстве винтовых свай используется два основных способа изготовления винта — приварка вырезанной из металла гнутой пластины к собранному в конус наконечнику трубы, и насадка цельнолитого шнекового наконечника. Цельнолитой наконечник в домашних условиях изготовить довольно проблематично, но вырезать и приварить к трубе стальную пластину под определенным углом — не так сложно.

Существенным моментом в изготовлении свай является толщина стенки трубы — чем толще стенка, тем сваи прочнее и долговечнее. Кроме того, очень важно, чтобы на сваи имели качественное покрытие, предохраняющее металл от коррозии.

Выполнение монтажа свайного поля

При монтаже свайного поля важно правильно рассчитать и распределить нагрузки, которые будет нести свайный фундамент в целом и каждая свая в отдельности. При соблюдении всех необходимых норм, это станет залогом надежности будущего фундамента, и позволит обойтись минимальным количеством свай.Закручивать сваи необходимо строго вертикально, а глубина погружения обычно зависит от уровня залегания плотного грунта. Для закручивания винтовой сваи небольшого диаметра с помощью рычага вполне достаточно двух человек. Можно использовать для этого специальные механические или электрические приспособления, которых придумано немало, но можно обойтись и просто руками. После закручивания сваи обрезаются на заданную высоту и заполняются бетоном. К верхней части свай привариваются оголовки, а сами сваи соединяются между собой сваркой в единую несущую конструкцию с помощью металлических профилей и уголков. Конструкция может быть также усилена швеллерными балками, в зависимости от проектной документации.

Зависимость несущей способности винтовых свай от диаметра

Диаметр стальной трубы, из которой изготавливается винтовая свая, является основным параметром, определяющим ее несущую способность. Существует несколько стандартных диаметров, используемых в производстве свай, из расчета на которые проектируются типы свайных фундаментов:

1. Дома и складские помещения — 108, 133, 159. 219, 325 2. Легкие каркасные дома, дома из бруса и бревен, бани, дачные дома, беседки, сараи — 89, 108, 133 3. Террасы, опоры трубопроводов, пешеходные мостки — 89, 108, 133, 159, 219, 325

gorod-vs.ru

Изготовление буронабивных свай: виды

Несмотря на то что практически в каждом городе сейчас имеется огромное количество всевозможных зданий (жилых многоквартирных и частных домов, магазинов и других сооружений), этого все еще недостаточно для организации комфортной жизнедеятельности постоянно увеличивающегося числа городского населения. Именно поэтому в некоторых районах постоянно ведутся работы по расширению инфраструктуры. С каждым годом осуществлять данный процесс становится все сложнее и сложнее: места для удобного строительства часто бывает недостаточно, геологические и инженерные показатели отведенных под строительство площадок не соответствуют всем требованиям. Но практически везде можно увидеть то подъемный кран, то экскаватор и многие другие экземпляры строительной техники, которые свидетельствуют о том, что спустя некоторое время вырастет новое сооружение.

Схема бурнонабивной сваи с ростверком.

Довольно сложным является не сам процесс постройки, а первоначальный его этап — закладка фундаментов. Для этого может использоваться либо традиционная технология, которой пользовались в течение достаточно продолжительного времени, или же здесь могут применяться современные технические средства. Последний вариант предполагается по большей части тогда, когда ведется точечная застройка. Именно она на сегодняшний день является наиболее распространенной в крупных, густонаселенных городах.

Буронабивные сваи в строительстве

Устройство свайного фундамента с основными размерами.

Итак, как уже было сказано ранее, условия, в которых строителям приходится работать, нельзя назвать комфортными. Довольно часто им приходится работать в несколько смен (особенно когда сроки сдачи объекта очень непродолжительны). Соответственно, и перед инженерами ставится сложная задача, решение которой позволяет преодолевать все возникающие трудности. Наиболее частотным в черте города способом закладки фундамента является использование забивных свай, но в их применении существуют свои нюансы и особенности. Так, данный вариант невозможно использовать вблизи старинных и некрепких сооружений, так как данная технология оказывается слишком опасной для находящихся рядом зданий. Помимо этого, сваи могут повредить проходящие в районе строительства коммуникации.

Если же строительство все-таки должно вестись в том районе, где здания в буквальном смысле «находятся друг на друге», то технология закладки буронабивных свай оказывается самой подходящей.

Вернуться к оглавлению

Метод возведения фундамента с помощью буронабивных свай

Эта технология появилась достаточно давно, но именно в строительстве сооружений она используется совершенно недавно. Ранее она в основном представляла строительство крупных, сложных зданий (заводов, фабрик). Заключается данная технология в том, что огромный бур просверливает в земле отверстие. В него опускается цилиндрический каркас из арматуры, который заливают бетонным раствором. После этого арматуру выпускают на поверхность. Это необходимо для обеспечения связки со смежными конструкциями.

В зависимости от грунта, основания буронабивных свай могут изготавливаться с применением извлекаемых инвентарных обсадных труб или без них. Но иногда данный способ осуществляется и без использования арматуры. Это возможно лишь в тех случаях, когда стенки скважин остаются устойчивым, а грунт — очень прочный. Если же почва является глинистой и грунтовые воды проходят достаточно высоко, то использование обсадной арматуры становится обязательным.

Вернуться к оглавлению

Технология устройства буронабивных свай без обсадной трубы

Бурнонабивные сваи армируются, для того ,что бы фундамент был крепче.

Для начала необходимо приобрести или взять в аренду специальную установку, позволяющую с помощью ударов или вращений сооружать скважины в грунте. В первом случае долото установки сильными ударами разрушает все встречающиеся на его пути грунтовые слои. Если же используется вращательный способ, то на установке имеется специальная насадка с кольцевым забоем. В результате действия такой машины в будущем не будет наблюдаться абсолютно никакой осадки здания. В то время как скважина увеличивается, в нее необходимо добавлять раствор из глины. Он используется для того чтобы укрепить края скважин, что предотвратит обвал верхних слоев грунта. Помимо этого, использование раствора из глины позволяет выбрасывать на землю те части грунта, которые встречаются на пути данного сверла.

Как только скважина выполнена, в нее нужно поместить металлический каркас. Выбор, какого размера будет данная труба, в каком количестве и в каких местах скважины они будут располагаться, зависит от качества грунта. Как уже говорилось, для рыхлых грунтов потребуется арматурная труба по всей высоте скважины. Если же грунт крепкий, то данный каркас можно установить на дне и наверху. Когда вы уверены в том, что почва очень крепкая, достаточно будет установить трубу только сверху для того, чтобы связать ее с ростверком.

Вернуться к оглавлению

Бетонирование скважины в процессе устройства буронабивной сваи

Процесс строительства бурнонабивных свай.

Дальнейшие действия, которые предполагает данная технология устройства буронабивных свай, связаны с бетонированием скважин. В данном процессе используется вариант перемещающейся трубы. Когда бетонолитная труба поднимается, то ее нижняя часть должна погружаться в бетон на расстояние не менее 100 см. Тот бетон, что подается в скважину, должен быть уплотнен. Для этого используется специальный инструмент, который должен быть заранее укреплен на бетонолитной трубе — вибратор. Помимо метода двигающейся трубы, можно прибегнуть и к бетонированию насосом. Под давлением данный прибор забирает бетонный раствор в скважину. Бетоновод в данном случае опускается на забой скважины и не вытаскивается оттуда до тех пор, пока она полностью не будет заполнена. Определить, пора ли вытаскивать бетоновод из скважины, можно с помощью глинистого раствора, который применялся еще во время бурения. Как только он весь выйдет на поверхность, и в скважине останется только чистый раствор, можно завершать работу по заполнению ее бетоном.

С помощью этого способа производства можно быть уверенным в том, что никакие колебания в грунте не смогут негативно сказаться на состоянии буронабивных свай. Именно эта технология обеспечит то, что под зданием окажется фундамент из высококачественного бетонного раствора без каких-либо примесей и ненужных вкраплений. А в результате того, что специальное оборудование постоянно подает бетон под высоким давлением, в нем не будет образовываться никаких пустот и воздушных прослоек.

Вернуться к оглавлению

Технология производства свай с обсадной трубой

Бурнонабивные сваи могут быть диаметром до 120 см.

Данные элементы позволяют осуществлять контроль за характеристиками создаваемой скважины, работы в этом случае осуществляются достаточно безопасно, так как здесь исключается возможность открытия горизонтов плывунных слоев грунта. А используемое оборудование благотворно влияет на качество наполнения бетонным раствором получившихся скважин. Данное изготовление начинается все с того же бурения или выдалбливания скважины. Поэтому оборудование на начальном этапе будет использоваться то же самое. Что же касается дальнейших мероприятий, то они носят несколько иной характер. После того как скважина будет готова, в нее должен быть опущен каркас для буронабивных свай. Он по своему виду очень схож с обычной трубой большого диаметра.

Этот способ обеспечивает установку крупных свай, поэтому порой диаметр обсадной трубы может доходить даже до 100-120 см.

Данная технология производства позволяет максимально укрепить сооружение и расширить возможности и границы использования буронабивных свай. При этом оборудование для этого можно использовать то же самое, что и при первом способе изготовления.

Вернуться к оглавлению

Технология устройства свай буронабивных методом проходных шнеков

Схема вариантов бурнонабивных свай.

Несмотря на то что в последние время все чаще и чаще застройщики обновляют имеющееся у них оборудование, нередко в их адрес сыпется неимоверное количество претензий, связанных с неблагоприятными условиями жизнедеятельности и работы в районе стройки. Так, если скважина создается методом выдалбливания, то грохот от установки раздается не только в близлежащих сооружениях. Все эти претензии заставляют задумываться либо о том, что нужно менять технику, либо о необходимости искать и использовать новые технологии в процессе производства. Так как оборудование является весьма дорогим, то к его замене не все прибегнут. Единственный выход — поиск другого способа устройства буронабивных свай.

Технология, предполагающая использование шнеков, может стать единственно верным решением в сложившейся ситуации. Данное оборудование позволяет быстро и относительно легко провести запланированные строительные мероприятия. Сваи в данном случае сооружаются без каких-либо ударов и сопутствующих им других неприятных условий. Именно это и приводит к тому, что в процессе создания скважин ни один житель или работник из соседнего здания не ощутит на себе работу установки. Когда она погружается в землю, шнек начинает укреплять и уплотнять стенки отверстия. Поэтому выброс грунта составит всего 40 % от того объема, которым будет обладать в результате скважина. Еще одной положительной чертой использования данного способа является то, что сваи в нем изготавливаются быстро и чисто. Для того чтобы выбурить такую скважину, не нужно использовать глинистый раствор. Чтобы осуществить бетонирование, нужно такое оборудование, как:

• насос для бетона;
• труба шнековой колонны;
• вибратор.

Схема буронабивной сваи:1 — цемент; 2 — арматура; 3 — труба оголовника;4 — вставка оголовника.

Данная технология может быть осуществлена 2-мя способами. Первый заключается в том, что армирование производится с помощью шнековой колонны (как и само заполнение скважины бетоном), второй — в том, что сначала скважина заполняется раствором бетона, а уже после этого в нее опускается каркас из арматуры. Для того чтобы осуществляемыми работами не был нанесен урон никаким другим сооружениям, стоящим поблизости (в том числе и их фундаментам), необходимо следовать четко составленному плану. Он, в свою очередь, должен учитывать не только пожелания заказчика, но и геологические и инженерные особенности имеющейся строительной площадки. Именно поэтому каркас арматуры может быть погружен в скважину как на всю ее глубину, так и не очень далеко от поверхности земли. Что касается расстояния между буронабивными сваями, то они устанавливаются приблизительно через 7-8 м друг от друга.

Вернуться к оглавлению

Какие виды устройства буронабивных свай выбирать в разных условиях?

Если строение будет оказывать очень сильную нагрузку (и вертикальную, и горизонтальную) на грунт и, соответственно, на фундамент, необходимо изготовление свай с расширениями. Помимо этого, в подобные скважины обязательно должен быть помещен армирующий каркас. Данные положения не зависят от того, сооружения какого назначения вы намерены возвести. Это могут быть и жилые дома, и производственные организации и помещения. Таким образом осуществляется укрепление стенок скважин с помощью каркаса.

То же самое оборудование и те же материалы используются для устройства свай, когда необходимо ликвидировать слишком твердый грунт, в состав которого входят иные элементы (камни, металл и так далее). В этом случае не получится произвести выдалбливание грунта или вибропогружение буронабивных свай. Единственный выход в данной ситуации — использование технологии проходного шнека. Как уже было сказано, данный вариант является наиболее подходящим тогда, когда для заливки фундамента традиционным способом нет достаточной территории. И если вы намерены «вклинить» новый дом между 2-мя старыми, то использование этой технологии тоже подойдет гораздо лучше всех основных. Сваи используются в районах со слишком пучинистым грунтом, а также в тех местах, где наблюдается повышенная их активность и высока вероятность образования оползней.

Вблизи водоемов также рекомендуется использовать только буронабивные сваи с обсадной трубой. Если же в грунте вода слишком подвижная, как и в тех случаях, когда в нем содержатся производственные жидкие отходы, использовать данный способ закладки фундамента нельзя. При этом совершенно не имеет значения то, будет в них применяться металлический армирующий каркас или нет.

Но существуют и условия, при которых можно использовать другие технологии изготовления буронабивных свай. Так, сваи без укрепления стенок скважин сооружаются, когда почва на строительной площадке отличается твердой, тугой консистенцией. При этом длина свай не должна превышать 3000 см. То же самое относится к глинистым грунтам. Но все таки не стоит забывать о том, что хотя бы на этапе бурения скважины стенки ее должны укрепляться глинистым раствором или же водой (давление которой должно быть максимальным). Таким образом, процесс устройства буронабивных свай осуществляется несколькими методами и материалами. А для того, чтобы осуществить производство свай, необходимо знать, какие их виды рекомендуются для устройства фундамента в каких-либо конкретных геологических условиях.

moifundament.ru

Производство винтовых свай для фундамента: оборудование, контроль качества

Производство винтовых свай организуется на базе цеха металлоконструкции или профильного предприятия. Поскольку весь производственный процесс основан на формировании заготовок (из трубчатого и листового металлопроката) и последующей сборке конечной детали.

Причем в процессе сборки все элементы будущей сваи монтируют на сварку.

↑

Сфера применения винтовых свай

Опоры с винтовым окончанием используются в процессе строительства оснований жилых и промышленных строений с малой этажностью. Кроме того, такие сваи используют при сооружении небольших или временных мостов, или в процессе фиксации опор линий электропередач.

При соответствующей плотности опорного грунта и габаритах самого изделия винтовая свая может выдержать даже 20-тонную несущую нагрузку. Однако конечные характеристики изделия зависят от качества заготовок и тщательности сборочных операций, применяемых в процессе изготовления винтовой сваи.

В итоге, можно сказать, что технология изготовления сваи влияет и на несущую способность фундамента, и на эксплуатационные характеристики самого строения. Поэтому производство винтовых опор должно соответствовать определенным стандартам, следуя которым можно получить действительно надежную сваю.

И в этой статье мы рассмотрим именно такой, стандартизированный процесс изготовления винтовых опор.

↑

Оборудование для производства винтовых свай

Таким образом, комплект оборудования, используемого в процессе изготовления винтовых свай, состоит из следующих инструментов и приспособлений:

• Представителей режущей группы, в которую входят прессы (для штамповки лепестка винтовой части опоры). Дисковые пилы (для нарезки тела сваи из стальной трубы).  Углошлифовальные машины (для оформления режущего торца опоры).
• Представителей сборочной группы, в которую входят ручные или автоматические сварочные аппараты, столы и верстаки, сборочные стенды, тиски, струбцины и прочий вспомогательный инструмент.
• Представителей группы отделки и упаковки готовой продукции, в которую входит стенд для покраски, краскопульты, упаковочники и прочий инструмент.

Причем весь этот инструмент задействуется в производственном процессе в том порядке, в котором был указан в вышеприведенном списке.

↑

Технология производства винтовых свай

Процесс изготовления винтовых свай можно разбить на три этапа:

• Подготовку деталей (заготовок) будущего изделия.
• Сборку полуфабриката из заготовок.
• Окраску полуфабриката и упаковку готовой сваи.

↑

Первый этап

В спою очередь, на первом этапе производство винтовых опор для фундамента предполагает выполнение следующих работ:

• Штамповки лепестковой части сваи, которая выполняется на специальном прессе. Альтернатива этой операции —  резка лопасти на программируемом станке обеспечивает лучшее качество заготовки. Однако такое оборудование присутствует в станочном парке далеко не каждого завода.
• Нарезки стержня сваи, выполняемой на специальном режущем станке с дисковой или ленточной пилой. Хотя в мелкосерийном производстве альтернативой станка может быть обычная «болгарка».
• Оформления торцевой части стержня путем нарезки зубцов (под буровую коронку) или путем диагонального среза окончания сваи.

Кроме того, на этом же этапе нужно подготовить фланец (П-образную скобу) для оголовка фланцевой сваи и конусообразное или призматическое окончание для нижнего торца окованной сваи.

↑

Второй этап

Второй этап разделяется на следующие операции:

• Сборку винтовой части сваи, производимую на автоматическом сварочном аппарате или вручную.
• Сборку оголовка сваи, выполняемую на стенде. Этот этап предполагает наваривание на верхний торец сваи П-образной скобы (фланца) или обычного квадрата (вырубки) из листовой стали, толщиной 6-8 миллиметров. Именно на эту деталь опирается балка ростверка.
• Сборку режущей части сваи (окончания). На этом этапе на концевую часть сваи наваривают кованый или сборный наконечник, оформленный в виде четырехгранной пирамиды или конуса. Кроме того, окончание сваи можно обустроить путем нарезки лепестков на самом теле трубы и последующей завальцовки изделия на конус.

↑

Третий этап

На третьем этапе производство винтовых опор для фундамента  предполагает выполнение следующих технологических операций:

• Зачистки сварочных швов, которую нужно выполнить с особой тщательностью, ведь неровный шов увеличит силу трения опоры о грунт, которая затруднит монтаж сваи.
• Грунтовку тела и лопастей сваи особым составом, уменьшающим силу трения опоры о грунт и повышающим коррозионную стойкость опоры.

Завершает производство и монтаж винтовых свай (сборку) процедура упаковки готовой продукции.

↑

Контроль качества готовой продукции

По завершению сборочного этапа производится контроль качества выполненных работ.

Эта операция предполагает выполнение следующих контрольно-проверочных мероприятий:

• Исследования сварочных швов, которое проводится на особом аппарате (рентгене).
• Испытания опор на стендах, где определяют прочностные  характеристики изделия. Причем на эти испытания выделяют определенный процент готовых свай из каждой партии, которые проверяются на сопротивляемость осевым, поперечным и прочим нагрузкам.
• Контроля габаритов изделия, в ходе которого измеряют длину тела сваи и диаметр лопастной и центральной части опоры. От точности этих показателей зависят рабочие характеристики опоры.

Этим испытаниям подвергаются и все изделия в партии и выборочная часть продукции (определенный процент от общего числа опор). Сведения о качестве готовых изделий заносят в соответствующие документы, выдаваемые при отгрузке свай потребителю.

opalubok.ru

Технология фундамента на винтовых сваях для малоэтажного строительства. Цена работы

Полноценная технология свайно-винтовых фундаментов для малоэтажного строительства и любого другого состоит из четырех обязательных этапов и каждый из них требует пристального внимания. Малейшее нарушение в проведении обязательных процедур на любом из них или использование сокращенной технологии значительно повышает риски, которые могут привести к недолговечности, нарушению геометрии и даже разрушению всего объекта строительства.

Этап №1. Исследование грунта

Это исследование обеспечивает выявление неоднородности грунта, его слабых мест и определения наилучшей глубины погружения свай Астер®, при которой они достигнут несущей способности. В целом этап предназначен для оценки сложности последующих работ и связанных с ними затрат.

Нашей компанией разработана особая методика предварительного исследования грунта при помощи контрольной винтовой сваи Астер®. Преимущества этой разработки в высокой скорости проведения (занимает примерно 1–1,5 часа) и относительно низкой стоимости.

О том, что такое исследование грунта, смотрите наше видео – Исследование грунта: Какой фундамент выбрать? Где построить дом на участке?

 

Этап №2. Технология изготовления винтовой сваи Астер®

Для производства винтовой сваи Астер®, соответствующей самым высоким стандартам, мы используем длительный опыт и до деталей отточенный технологический процесс, благодаря которому обеспечиваем качество изделия, характеризующегося  приблизительно двумя десятками параметров!

Четко налаженное производство позволяет нашей компании заслуженно заявлять о своей высокой производительности, стабильности и гарантированной надежности – качествах выделяющих нас среди прочих предприятий, существующих на рынке услуг, связанных со строительством фундаментов.

Смотрите наше видео о технологии – Производство свай. Как гарантировать несущую способность?

 

Этап №3. Расчеты свайного поля

Благодаря качественно проведенному первому этапу, данным о конструкции будущего объекта строительства и нагрузкам на него, определяется необходимое количество и длина винтовых свай Астер®. Точность и оптимальность этих расчетов вне зависимости от типа объекта, его габаритов и прочих параметров, иллюстрирует наш профессионализм и является следствием огромного опыта в своей отрасли.

 

 

 

Этап №4. Монтажные работы

Заключительным этапом являются сборка и монтаж фундамента, суммирующая все предыдущие работы и служащая общим критерием их качества. Фактически, неумелая установка фундамента сведет на нет усилия, затраченные на предшествующие этапы, и будет заметна сразу же, в отличие от производства свай Астер® или исследований грунта.

Сам монтаж имеет десятки оценочных параметров, даже частичное несоответствие которым может привести к разрушительным последствиям. Мы гордимся тем, что можем документально подтвердить качество своих  работ, указывая стандарты погружения свай в приложении к договору.

Высокоэффективная технология  для малоэтажного строительства применима для различных типов грунтов. Мы дополнили ее собственными практическими наработками, оптимизировав, что дало возможность предлагать ее вам по разумным ценам. Технология полного цикла, используемая нами при строительстве фундаментов, без преувеличения заслуживает называться передовой. Подытоживая сказанное, а также опираясь на существующую статистику СВФ Группы, можно уверенно заявить об успешном достижении результативности создания свайно-винтовых фундаментов, близкой к идеальным 100%!

Смотрите наши видео о монтаже свай в отдельном разделе на нашем канале на ютьюбе

Рассчитать стоимость фундамента

www.fundament2000.ru

Свайно-винтовой фундамент в Москве, цены на свайно-винтовой фундамент

Особенности установки свайно-винтового фундамента

Монтаж винтовых свай и возведение готового основания для дома не требуют больших временных или денежных расходов и это главное преимущество технологии. Все делается недорого, быстро и эффективно.

Для проведения работ не нужны специальные условия или подготовка участка. Установить винтовые опоры можно в любое время года и погоду, даже если на улице идет снег или дождь. Для монтажа не требуется специальное оборудование, провести все работы можно вручную.

Цены на фундамент из винтовых свай «под ключ» складываются из следующих факторов:

• Диаметр и длина свайных опор – чем больше предполагаемая нагрузка, тем больший размер опор требуется для надежного основания;
• Количество опорных столбов – чем больше площадь СВ-фундамента, тем больше понадобится свай и тем выше итоговая стоимость;
• Тип наконечника – сварные стоят дешевле, а литые обходятся дороже, но отличаются большей прочностью за счет отсутствия сварных швов;
• Заливка полого ствола опоры бетоном – такой прием применяется для придания большей прочности и устойчивости конструкции, но требует дополнительных расходов.

Стоимость СВ-фундамента

Точная цена в каждом случае индивидуальна. В стоимость монтажа свайно-винтового фундамента входят:

• Выезд на объект и оценка условий;
• Пробное бурение для определения глубины вкручивания;
• Расчет числа и размеров свай;
• Составление сметной документации;
• Разметка свайного поля;
• Изготовление винтовых опор и доставка на участок;
• Установка свай и их обвязка.

Компания «КЗС» – крупнейший производитель винтовых опор для строительства фундаментных оснований. На сайте вы можете недорого купить свайный фундамент для дома без наценок и с гарантией качества.

Что вы получаете при заказе:

• Поставки качественной продукции в любых объемах;
• Соблюдение сроков и договоренностей;
• Полную отчетность;
• Доставку транспортом компании;
• Услуги профессиональных монтажных бригад с многолетним опытом;
• Комплексную установку «под ключ» всего за один день.

Чтобы заказать свайно-винтовой фундамент по лучшей цене, звоните прямо сейчас по номеру в Москве или оформите заявку на сайте!

Твитнуть

Поделиться

Поделиться

Отправить

Свайный фундамент, что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный или свайно-ростверковый фундамент применим как в промышленном, так в гражданском и частном строительстве. Суть его заключается в том, что в качестве фундамента здесь выступают заглубленные в грунт сваи, связанные сверху между собой либо железобетонными балками, либо плитами. Эта связывающая часть называется ростверком. Давайте рассмотрим – когда целесообразно применять технологию свайного фундамента?
Таких ситуаций несколько:
1. Здание возводится на слабых грунтах: плывуны, растительные грунты (торф, илы и т.д.), глины и суглинки в текучепластичном состоянии, лёссовидные и сильно пучинистые грунты.
2. Глубина промерзания превышает полтора метра.
3. Расчетная ширина ленточного фундамента получается более полутора метра.
4. Возведение здания по каркасной технологии (тогда его колонны снизу целесообразнее подпереть сваями).

Виды свай применяемых для изготовления свайного фундамента

По виду применяемых материалов сваи делятся на деревянные (которые из-за гниения древесины почти не используются), металлические (применяются очень редко по причинам дороговизны самого металла, время- и финансовозатратных антикоррозийных мероприятий и работ, для которых нужна специальная техника), бетонные и железобетонные (ЖБИ).
По характеру работ: сваи-стойки (они проходят сквозь слабые слои и передают давление от здания на плотный материковый грунт или скальные породы) и висячие сваи (они погружаются в сжимаемый грунт и передают нагрузку боковыми поверхностями).
По способу погружения в грунт существует несколько основных категорий:

• 1. Набивные сваи, которые бывают бетонные или железобетонные. Они, в свою очередь, в зависимости от вида сечения подразделяются на прямоугольные, круглые полые, квадратные, квадратные с круглой полостью. По виду армирования: с предварительно напряженной арматурой (прядевой продольной или стержневой) и с ненапрягаемой арматурой. По конструкции: с камуфлетной пятой, с открытым или закрытым нижним концом.

  Набивные сваи изготовляют путем укладки бетона класса В15 (М200) и выше с арматурой или без нее в заранее пробуренные или выполненные при помощи обсадных труб отверстия. Основные преимущества таких свай: низкая стоимость, т.к. они изготавливаются прямо на месте, значит, отпадает надобность в специальных формах для их изготовления и транспортировке; возможность устройства фундамента вблизи других объектов в условиях недостатка свободных площадей, одинаковое соприкосновение с грунтом независимо от его состава и длины сваи. Недостаток только один: невозможность контроля качества.

  К этому же типу относятся и буронабивные сваи, которые представляют собой изготовленные в заводских условиях изделия, устанавливаемые в заранее пробуренные отверстия. Существует более современная разновидность набивных свай – инъекционные сваи. Суть их применения заключается в том, что сверлится сравнительно тонкое отверстие (L/d = 80-120) в которое вставляется одиночная арматура (арматурный стержень) и в скважину закачивается под давлением цементный раствор. Затем производится опрессовка водой. Такая технология хорошо зарекомендовала себя для усиления уже существующих фундаментов.

• 2. Забивные сваи. Они представляют собой уже готовые изделия и забиваются в грунт при помощи специальной техники (копра, вибропогружателей, сваевдавливающих установок и т.д.). По виду подразделяются на призматические, трапециевидные и цилиндрические, в виде трубы с окаймляющим кольцом на стыке для наращивания звеньев сваи. Трубчатые сваи с железобетонными опорными кольцами отличаются очень высокой несущей способностью, к тому же они, по сравнению со сплошными, более экономичны.
• 3. Винтовые сваи, которые бывают со стальным или железобетонным наконечником, так же, как и сваи с раскрывающимися шарнирными упорами, применяются для зданий, имеющих большие горизонтальные нагрузки. Если преобладают вертикальные нагрузки, сваи устанавливают вертикально, при значительных горизонтальных нагрузках иногда применяют способ наклонной установки. Винтовые сваи противостоят опрокидыванию и выдергиванию фундаментов на разных типах грунта.

Виды свайных фундаментов

Свайные фундаменты бывают ростверковые и безростверковые. Безростверковые фундаменты – это свайные поля или свайные ленты, непосредственно на сборные оголовки которых устанавливается здание. Обычно для безростверковых фундаментов применяют железобетонные забивные сваи с квадратным сечением. Такие фундаменты можно применять только в нормальных условиях. Для устройства их в сейсмоопасных районах, на набухающих грунтах и в некоторых других случаях должны проводиться специальные исследования.

Ростверковые фундаменты – это фундаменты, в которых сваи объединены ростверком (железобетонными плитами либо балками). Благодаря ним, нагрузка на грунтовое основание и сваи передается равномерно. Различают три вида ростверков: монолитные, сборные и сборно–монолитные. По месторасположению они бывают высокие и низкие. Первые, расположенные ниже поверхности грунта, передают вертикальное давление частично на грунт, частично – на сваи, вторые – только на сваи.

Размещение свай в фундаменте

Различают следующие виды расположения свай:

• – одиночное, при котором сваи расположены под отдельными опорами;
• – ленточное – когда сваи расположены в один ряд по всему периметру фундамента. Чаще всего применяется в частном строительстве;
• – свайные полосы (гребенки) – когда сваи располагаются в 2 и более рядов под ростверки большой протяженности. Чаще всего эту технологию применяют при строительстве жилых и промышленных зданий;
• – свайные кусты – небольшое количество свай, которые расположены в основном под несущими колоннами, стойками и т.д. или при отдельно стоящем высоком сооружении, например, дымовой трубе.
• – свайное поле – оно располагается под монолитным или сборным ростверком большого размера. Во всех случаях, когда сваи размещаются больше, чем в один ряд, их можно располагать рядовым способом или в шахматном порядке.

Если говорить о частном строительстве, предполагающем возведение сравнительно небольших и легких домов, то наиболее часто применяются буронабивные и стальные винтовые сваи. Также иногда используют и забивные сваи из дерева. Впрочем, это скорее экзотика. Учитывая сравнительно небольшой вес возводимых домов при частном строительстве, максимальная длина свай не превышает 6 м.

Применение свайного фундамента позволяет:

• сократить время проведения фундаментных работ;
• возводить дома на сложных грунтах;
• сократить затраты на возведение фундамента;
• нанести меньший, по сравнению с традиционным ленточным фундаментом, вред окружающей среде.

Свайный фундамент – 75 фото-идей проектирования и установки

Фундамент, где вес надстройки переходит на основу сквозь забиваемые и ввернутые в землю опоры, называется свайным. Опоры забиваются или вдавливаются. Материал изготовления: дерево, сталь, бетонные и железобетонные.

Опоры этих материалов углубляются в почву вибрацией, ударными машинами и сочетании вибрации и ударов. Бетонные конструкции полые внутри и имеют форму квадрата или круга. Погружаются вибрацией, изнутри удаляется содержимое и заполняется раствором.

Сваи из железобетона полнотелые и забиваются в почву. Индивидуальное жилищное строительство использует свайно-винтовой фундамент или свайно-ленточный фундамент.

Свайно-винтовой фундамент

Устанавливается сваями из стали с площадкой для опоры основной конструкции. Сваи промышленного изготовления устанавливаются вкручиванием в грунт. Полая конструкция заливается бетоном.

Свайно-винтовые фундаменты из ввинчиваемых свай пользуются популярностью при строительстве индивидуальных домов. Сроки установки таких фундаментов максимум три дня на площади 100 м.кв.

Виды свай для винтового фундамента

• свая, которая получается при пробивании в грунте скважины, и заполнении её бетоном (набивная)
• свая, имеющая расширение на верхушке, усиливающее прочность установки сваи (камуфлетная свая)
• сваи, имеющие подвижное соединение частей, позволяющее им вращаться вокруг общей оси (шарнирно раскрывающиеся упоры)
• металлическая свая с винтовой лопастью и полым стволом (винтовая свая)

Свайно-винтовой фундамент представлен в готовом виде сваями в количестве от 20 штук. Окончательное количество свай определяется площадью надстройки и её весом.

Установленные сваи соединены между собой ростверком. Обычно его функцию выполняет уголок 50х50, приваренный под углом к стволу всех свай. Это необходимо для образования единого основания и равномерного распределения нагрузки надстройки.

Вместо ростверка сваи можно объединить бетонной лентой. Такой фундамент будет называться свайно-ленточный фундамент.

Положительные и отрицательные свойства фундаментов

Положительные и отрицательные качества проявляются своеобразно в климатических зонах и на разных почвах.

Скальные породы на участке строительства и желание сделать свайный фундамент – не совместимые желания.

Положительные качества:

• потенциал использования по грунтам не ограничен
• высота фундамента не ограничена на подтапливаемых землях
• цена свайного фундамента меньше ленточного
• быстрота сборки
• конструкция имеет низкий вес

Отрицательные качества:

• ограниченная грузоподъёмность
• необходимость проведения анализа грунта на строительном участке
• разноуровневая усадка свай
• конструкция цоколя обязательна для утепления пола, создания вентиляции и препятствия поселению зоологических особей
• монтаж бетонного перекрытия сложен и увеличивает вес надстройки

Свайно-винтовой фундамент дает не равномерную усадку. Распределение тяжести по ленточному и плиточному фундаментам равномерное. Материал строения должен переносить усадку и геометрическое изменение строения. Это деревянные и дома из каркасов. Не годится кирпич и бетонные блоки.

Свайно-объединяющий фундамент с мало углубленной бетонной лентой делает жесткой конструкцию опоры, увеличивает грузоподъемность. Свайно-ленточный фундамент уменьшает затраты на возведение цоколя и облегчает отделочные работы.

Расчет свайного фундамента

Капитальное строение необходимо обсчитать у специалиста-строителя. Упрощенные постройки, типа курятника на даче, хозяйственные постройки, летний душ или туалет, можно рассчитать самому. Поняв суть расчётов и последовательность операций, можно приступать к более сложным расчётам.

Смысл расчета свайного фундамента – предполагаемый вес надстройки разделить поровну на все опоры.

Недостаточная прочность конструкции основания даст не равномерную усадку. Это приведет к проблемам надстройки и возможному её разрушению.

Перед началом строительства составляем план постройки, определяем её полную площадь по всему строению, высоту помещения, высоту конька крыши и приблизительную площадь всего крышного покрытия с заступами. Определяемся по материалам, с которыми будем работать и закупаем необходимое количество.

При покупке расходного материала спрашиваем сертификат качества, в котором указан вес материала на 1 мк.в. и записываем эти данные. Или просим кассира сделать копию сертификата.

Эта процедура необходима для расчёта веса будущей конструкции, который определит количество необходимых свай.

Рассмотрим на примере дома каркасного типа расчет свайного фундамента площадью 100 мк.в., двускатной крышей, покрытой металл профилем, со стыком боковых поверхностей двухметровой высоты, с выходом за пределы стен по всему периметру около полуметра. Высота стен три метра, почва – сухая смесь глины и песка

Определяем по чертежам основания необходимое количество свай. Размещаем на углах строения, в местах соединения капитальных стен и разделительных. Дистанция от одной точки к другой не более трех метров.

По плану дома у нас получилось 12 свай. Между опорами получилось больше трех метров, следовательно, уменьшаем промежуток и увеличиваем число. Получается 25. Дальше рассчитываем массу надстройки и обозначим её М.

В готовом проекте дома все необходимые расчёты провел специалист на компьютерной программе с учетом данных о весе всех материалов на 1 мк.в. Мы, в домашних расчетах, пользуемся подсказкой сертификата о весе материалов.

Учитывать нужно следующие параметры: масса несущих конструкций строения, вес основного материала стен и утеплителя, вес основания чердачного перекрытия и стропил с утеплителем, вес цокольного перекрытия и пола с утеплителем, вес крышного покрытия, вес возможной снеговой нагрузки в зависимости от региона. Нужно учесть подвижную нагрузку в строении (мебель, люди, живность),

Общая нагрузка надстройки получилась 70570 кг. Для верности умножаем предполагаемый вес на коэффициент надежности свай. Он зависит от количества установленных опор:

• до 11 штук – 1.65
• до 20 штук – 1.55
• больше 20 штук – 1.4

Обычное количество использованных опор от 20 до 40. Поэтому всегда умножаем на 1.4. Масса нашей надстройки получилась 100 000 кг.

Для определения площади основания нам нужен ещё один показатель: средняя плотность грунта на стройплощадке. Это можно найти в интернете или строительных справочниках.

Геология рекомендует применять коэффициент от 1 до 1.7. Строители нового поколения рекомендуют брать 1. В нашей задаче грунт сухой суглинок. Его расчетное сопротивление 2 кг/см.кв.

Теперь рассчитываем размер:

• Sосн = Мх1.4/F, F расчетное сопротивление грунта.
• 100 000 кг /2 = 50 000 см2

Площадь свайной площадки рассчитаем на основе классического размера 108 мм. Расчет ведем по школьной программе: S=ПD, D=30 см, диаметр сваи, S=706,5 смкв

Площадь основания должна быть 50 000 см.кв, 1 свая равна 706 см.кв. Для фундамента нужно использовать 71 сваю.

Чем больше плотность грунта, тем меньше требуется свай.

Изготовление свайного фундамента имеет следующие этапы:

• равняем строительную площадку
• размечаем участок и ставим колья в местах будущих свай
• установка начинается с самой высокой точки стройплощадки, ведем контроль вертикали
• определяем и выравниваем горизонтальную плоскость
• сваи заливаем бетоном, привариваем опорную площадку, покрываем антикоррозийной смазкой и закрываем рубероидом.

Укрепляются сваи прикреплением ростверка – приваренный под углом уголок 50х50, производим обшивку брусом и крепим её болтами. Всё. Основание готово для монтажа основной конструкции.

Фото свайного фундамента

Свайно-Винтовой Фундамент по Низким Ценам в СПб, Фундаменты на Винтовых Сваях

Свайно-винтовой фундамент “под ключ” в Санкт-Петербурге и Ленобласти

Как мы монтируем сваи?

Механический способ с помощью техники

Один из самых надежных способов монтажа винтовых свай. В своей работе мы применяем ямобуры АИЧИ и Тадано. Подробнее о них вы можете почитать на странице об аренде ямобура.

Вручную, с помощью специального оборудования

Недорогой, но в то же время качественный способ монтажа свай. Благодаря компетентности и опыту работы нашей бригады, работа будет выполнена в кратчайшие сроки.

Особенности наших свайно-винтовых фундаментов

Высокая скорость монтажа свайного фундамента (всего один день) и его приемлемая цена, по сравнению с тем же ленточным фундаментом, безусловно делают его одним из самых востребованных на настоящий момент. И чем более сложный рельеф у участка для строительства, тем более выраженными становятся преимущества винтовых свай.

Металл, который мы используем для изготовления свай предварительно обрабатывается, что повышает его защитные и антикоррозийные способности.

Важным плюсом свайных фундаментов является то, что при желании, его вполне возможно нарастить, если возникнет необходимость в сооружении какой-либо дополнительной конструкции к дому.

Срок службы не менее 100 лет. Но необходимо в течение всего срока эксплуатации проводить небольшие ревизии на предмет коррозии отдельно взятой сваи у поверхности грунта, тем более, что такая проверка не представляет сложности.

Для получения более подробной информации по расчету стоимости и монтажу, вы можете связаться с нами по специальным номеру: +7 (812) 408-25-00

Так же Вы можете оставить заявку через сайт и наши менеджеры свяжутся с Вами в максимально ближайшее время!

Как строят винтовой фундамент

5 / 5 ( 287 голосов )

С чего начать изготовление свайного фундамента

5 декабря 2018

Само слово «фундамент» пришло к нам из латыни. Означает оно обычную несущую конструкцию или часть помещения. Фундамент это – пол, который может переносить на себе любые нагрузки. Обычно фундамент изготавливают из цемента или бетона. Эти сооружения самые мощные и имеют возможность выдерживать до тонны веса. Иногда может встретиться фундамент из дерева. Деревянный фундамент не насколько мощный как фундамент из цемента либо бетона. Следовательно, поэтому он не может выдерживать слишком большие нагрузки. В противном случае он может просто дать трещину или обломится и образовать дыру в полу. Тогда вам придется чинить пол, а это лишняя трата времени и куча потраченных денег.

Фундамент всегда закладывают на несколько десятков сантиментов ниже общей глубины. Делают это для того, чтоб не возникло выпячивание. Ещё многое зависит от самого грунта, на котором расположен фундамент. В строении дома грунт играет немаловажную роль. Если грунт твердый и вокруг ничего не растет из живности, тогда вам не стоит на таком грунте закладывать фундамент для помещения. А если вокруг есть хоть какая-то живность, стоит тогда стоить на такой земле дом и закладывать фундамент.

Для возведения жилых и прочих зданий часто применяются: стакановые, ленточные, свайные, столбчатые и плитные фундаменты. Разновидностей фундаментов существует много. Чаще всего фундаменты бывают: сборными, монолитными и сборно-монолитными. При изготовлении фундамента стройматериал для заливки не должен достигать выше пяти градусов. Эти существенные ограничения необходимы для правильного закладывания фундамента. Возможно также проведения работ по строительству здания с более низкими температурами. Для этого требуется свайный фундамент. Он изготавливается при низких температурах, чем обыкновенный фундамент.

Сваи фундамента похожи на столбики, с острым наконечником. Свайный фундамент обладает ограниченными возможностями в отличии от обыкновенного фундамента. Если есть небольшие скважины в полу помещения их сначала бурят, потом уже кладут сваи на фундамент. Свайный фундамент способен выдержать на себе от двух до пяти тонн веса и при этом никаким образом не повредиться. Один единственный минус существует в свайном фундаменте, когда на улицы изменяются климатические условия, тогда нагрузка на пол увеличивается на двадцать процентов.

Похожие записи

Производство забивных свай

Высококачественные забивные сваи в качестве сборных железобетонных элементов можно эффективно производить как на установке циркуляции поддонов, так и на стационарном оборудовании.

Забивные сваи помогают создавать несущие основания при неблагоприятных грунтовых условиях. Для этого они используются в качестве фундаментных опор для зданий, возводимых на основаниях с недостаточной несущей способностью, и утрамбовываются / забиваются в землю с помощью тяжелой техники до тех пор, пока не будет достигнута достаточная общая несущая способность.

До конца 19 века для этой цели использовались конические деревянные сваи или стволы деревьев, которые вбивали в землю. Деревянные сваи чрезвычайно прочные и долговечные, но они гниют, если не стоят постоянно в воде. Венеция – самый крупный образец свайного фундамента, где весь город на протяжении веков располагался на сотнях тысяч стволов деревьев. На деревянных сваях стоят и старые склады складского района Гамбурга.

Сегодня во всем мире используются в основном сборные забивные сваи из железобетона или предварительно напряженного бетона квадратного сечения.Диапазон применения очень широк: от простых залов, промышленных и жилых зданий до ветряных турбин. Эти сваи либо имеют стандартную арматуру, либо предварительно напряжены. В случае производства в формах арматура может быть адаптирована к различным требованиям к нагрузке на головку и наконечник по мере необходимости. Они имеют спиральное усиление, чтобы воспринимать нагрузки, возникающие в процессе движения. Головка стопки плоская, ступня заостренная. Производство забивных свай – серьезная проблема во многих странах.Weckenmann Anlagentechnik GmbH & Co. KG также недавно успешно завершила проекты по производству забивных свай с различными требованиями, такими как модернизация завода в России, описанная ниже.

ТДСК Томск, Россия, модернизирует производство забивных свай

В 2013 году компания TDSK в Томске, одна из крупнейших строительных компаний в России, в сотрудничестве с Weckenmann Anlagentechnik GmbH & Co. модернизировала производство крупногабаритных сборных железобетонных элементов для соответствия современным требованиям.КГ. Благодаря положительному опыту, компания при поддержке специалистов Weckenmann модернизировала производство забивных свай на основных заводах.

«Благодаря положительному опыту, полученному в ходе модернизации в 2013 году, нам стало ясно, что мы хотим, чтобы технический ремонт производства забивных свай выполняла компания Weckenmann», – поясняет генеральный директор TDSK Томск Александр Карлович Шпетер. Этот проект стартовал летом 2014 года; Модернизированное производство работает с февраля 2015 года.Стандартные сваи имеют длину от 6 до 18 м и поперечное сечение 300 x 300 мм. С помощью новой формы для забивных свай длиной 72 м от Weckenmann компания TDSK Tomsk теперь может производить сваи в 28 смежных формах параллельно с желаемой длиной, что составляет общее расстояние между сваями более 2 км в день.

Новое оборудование также включает разбрасыватель бетона и ковшовый конвейер емкостью 2 м². Бункер-распределитель с распределительным шнеком позволяет быстро и одновременно заполнять семь форм.If оснащен выравнивающей полосой и вибраторами, которые позволяют добиться равномерного качества со всех сторон свай. Опускаемые внутренние вибраторы помогают оптимальному уплотнению бетона. Компания Weckenmann разработала систему управления ковшовым конвейером, с помощью которой бетон – по запросу оператора – автоматически забирается на смесительной установке. Ковшовый конвейер и разбрасыватель бетона взаимосвязаны, так что бетон можно транспортировать в любое время.

Команда Weckenmann также разработала новую переборку для типичных забивных наконечников свай. Это позволяет изготавливать удлинительные сваи с тупым или заостренным концом. Переборку можно полностью открыть для снятия, так что готовые сваи можно поднимать вертикально. Результат: снижение риска несчастных случаев для сотрудников и отсутствие риска повреждения конечной продукции. Также экономится время за счет возможности снятия сразу 3 свай. Благодаря гладким поверхностям и накладкам перегородки легко чистятся.Формы дополнительно оснащены калорифером для быстрого твердения свай. Вся форма покрыта брезентом, чтобы ограничить теплопотери. Завод работает в одну смену, на нем работают всего 3 человека, и он рассчитан на производство до 180 м³ бетона в смену.

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 применения подходов по пропускной способности и расчету на основе расчетов (CBD и SBD). Удовлетворительное соответствие между геометрией первоначального проекта свай и геометрией, полученной с помощью LPDM, доказывает, что предложенная методология 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 ), такие 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 проектных 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 вычисленные назад значения вышеуказанные коэффициенты делают расчет сваи более точным.

Хотя за 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 словам 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 Привод 3 1748 2262 1,3 Расточка 10 989 3026 3,1 Винт 8 351 1500 4.3 CFA 11 1290 5093 4.0

Аналогичные результаты были получены в случае события международного прогнозирования, стимулированного ISSMGE TC212, результаты которого 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 в 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, полученные в результате исследования площадки, и испытания, проведенные 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 испытаний сваи на нагрузку, делится на вес сваи,.

Предельная нагрузка сваи обычно не определяется четко, 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 достоверное 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 геотехнических 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 спрогнозировать ожидаемое значение. Ясно, что необходимо адекватное количество значений CR, чтобы обеспечить надежную оценку. Поэтому предлагается рассчитать 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 будет так сильно влиять специфическая для сваи методика установки, 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, среднее значение коэффициентов жесткости, полученное для эталонного участка, вводится для прогнозирования ожидаемого значения. Еще раз, предлагается вычислить коэффициент вариации (CV) популяции SR, чтобы выразить точность.

3. Приложение LPDM

3.1. Расчет 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 напряжения 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:

Из, можно получить длину сваи.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]) предложили, 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, которая была первоначально введена 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 единственной 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 данные, 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, объединяющая 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 на группу свай составляет.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:

Устанавливая значение 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 в восточной части Неаполя (Италия)

В 1995 году в Неаполе было завершено строительство «Нового направленного центра» (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.

Свайный фундамент, спроектированный с учетом вместимости, был принят 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 (обозначена 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.

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.

Тип сваи с отверстиями 12.1 0,26 1,46 0,28 CFA 37,5 0,25 1,44 0,46 Винтовой и приводной 73,1 0,08 1,29 0,42

Буронабивные сваи дают наименьшее значение (в среднем в 12 раз больше, чем вес 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, на конкретную установку сваи так не 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 за более чем 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. В набор данных теперь включены результаты 384 нагрузочных испытаний, выполненных 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.

Тип сваи С отверстиями 11,7 0,27 1,56 0,09 37,5 0,25 1,46 0,08 с приводом 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 задокументированных 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 болезни № 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 м 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 пробных свай (A, B, C и D) на нагрузку с головы вниз, 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, а сваи B (без ячейки предварительного напряжения в основании) и D (с ячейкой 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. Сводка 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.

При осадке 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 коэффициент запаса 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 головы 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 (рис. 8). Сваи были оснащены инструментами по всей длине, чтобы измерить вклады ствола и основания.

Как видно, 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) велась подробная запись 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 было 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 головы 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 плотах 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 плота-фундамента 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 s = 3,5 м.

При средней рабочей нагрузке на сваю = 1,5 МН осадка, измеренная во время испытания 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 ), в результате чего средний шаг сваи составляет 3,5 м.

После применения предложенного метода длина сваи, необходимая для получения = 20 мм, составляет L = 9,8 м, что на 15% короче выбранной на финальной стадии проектирования. Для полноты картины стоит отметить, что в результате расчетов масса сваи Вт = 0,07 МН; осевая несущая способность одинарной сваи = 1,9 МН; уровень нагрузки = 0.90; соотношение сторон R = 2,1, коэффициент расслоения группы = 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, составляет L = 9,0 м, что на 25% меньше выбранной на финальной стадии проектирования. Для полноты картины стоит упомянуть, 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.

История болезни Подход к проектированию в сравнении (м) (мм) (и) LPDM (мм) 1 CBD 42 vs.42,8 31 22,1–42 2 CBD 20 по сравнению с 18 26,4 19,4–35,3 3 SBD 9–9,8 по сравнению с 11,3 19,7 –35 20–35

Как видно, согласие вполне 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 системы фундаментов состоит из последовательности этапов, направленных на выбор типа системы, которая удовлетворяет нашим потребностям наиболее экономичным способом, с достаточным запасом прочности на случай отказа несущей способности и безопасностью. 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 работы свай часто далек от фактического.

Чтобы улучшить нашу способность оценивать реакцию сваи на нагрузку для практических целей в конкретном проекте, авторы рекомендуют использовать метод расчета локальных 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 о распределении нагрузки между группой свай и плотом, а также о жесткости системы грунт-сваи.

Согласие между выбором, сделанным проектировщиком для окончательного расчета геометрии свай, экспериментальными наблюдениями относительно 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 результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Бетонная свая – обзор

ВВЕДЕНИЕ

Известно, что арматурные стержни в таких конструкциях, как бетонные сваи, мосты и туннели, ржавеют из-за соленого ветра и кислотных дождей. Поскольку это воздействие ослабляет прочность конструкций, потребовалась неразрушающая оценка повреждений (NDE).

NDE также требуется для высокотемпературных материалов, изначально имевших немагнитные свойства, используемых на химических и атомных электростанциях, поскольку они часто страдают от повреждений из-за ползучести. В этом случае повреждения, в результате которых возможно разрушение материалов, изменяют их магнитные свойства. Этот последний эффект, называемый мартенситным превращением, увеличивает магнитную проницаемость. Считается, что NDE для этих материалов станет возможным, если у нас будет метод, названный здесь «компьютерная томография проницаемости (CPT)», который может идентифицировать распределение проницаемости по магнитным данным, измеренным на поверхности материалов.Ожидается, что CPT будет разработан на основе традиционной компьютерной томографии импеданса (CIT).

CIT определяет распределение проводимости в материалах и выход на основе электростатических потенциалов и токов, измеренных на электродах, расположенных на граничной поверхности (см., Например, [1,2,3]). В одном из наиболее стандартных подходов CIT, называемом методом Векслера [4], распределение проводимости итеративно модифицируется так, что плотность тока в области, вычисляемая из поверхностного потенциала, становится идентичной плотности тока из поверхностного тока.Доказано, что этим методом однозначно определяется проводимость [5, 6] при условии, что существуют верхняя и нижняя границы проводимости.

Мы разработали CPT на основе метода Векслера. В этом методе статические магнитные поля, создаваемые парами катушек, накладываются на двумерную область, включающую немагнитные и магнитные материалы. Результирующие магнитные поля, которые имеют вклад от внешнего магнитного поля, а также намагниченности в магнитном материале, измеряются на поверхности домена.Проницаемость внутри области восстанавливается по граничным данным.

Microsoft Word – Файл 0.doc

% PDF-1.6 % 1 0 obj> эндобдж 2 0 obj> эндобдж 3 0 obj> эндобдж 4 0 obj> эндобдж 5 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / Font >>> / Type / Page / Rotate 0 / MediaBox [0 0 612 792] / Annots 15 0 R / Contents 16 0 R / CropBox [0 0 612 792] / Родитель 17 0 R >> эндобдж 6 0 obj> эндобдж 7 0 obj> эндобдж 8 0 obj> / Type / Page / Rotate 0 / MediaBox [0 0 612 792] / StructParents 4 / Contents 20 0 R / CropBox [0 0 612 792] / Parent 17 0 R >> эндобдж 9 0 obj> / Type / Page / Rotate 0 / MediaBox [0 0 612 792] / StructParents 13 / Contents 70 0 R / CropBox [0 0 612 792] / Parent 71 0 R >> эндобдж 10 0 obj> ручей 2011-01-18T16: 45: 24-05: 002011-01-18T10: 00: 29-05: 002011-01-18T16: 45: 24-05: 00PScript5.dll Version 5.2.2application / pdf

Microsoft Word – Файл 0.doc

John.Hall

uuid: 92453c11-d79f-48eb-804e-5a6dfa28cba4uuid: b62579f4-0679-4b9a-bad5-ca2ae0b9412fGPL Ghostscript 8.15 конечный поток эндобдж 11 0 obj> эндобдж 12 0 obj> эндобдж 13 0 obj> эндобдж 14 0 obj> эндобдж 15 0 obj [216 0 R 217 0 R 218 0 R 219 0 R 220 0 R 221 0 R 222 0 R 223 0 R 224 0 R 225 0 R 226 0 R 227 0 R 228 0 R 229 0 R 230 0 R 231 0 R 232 0 R 233 0 R 234 0 R 235 0 R 236 0 R 237 0 R 238 0 R 239 0 R 240 0 R 241 0 R 242 0 R 243 0 R 244 0 R 245 0 R 246 0 R 247 0 R 248 0 R] эндобдж 16 0 obj> ручей HYs8 + (nǾM | d: YyHR ^ Q & q5 ~ IY) ۊ v3JJ4A

Преимущества программы «Предварительная разработка» тестовой сваи

04 июн.2019 г.

Буровая установка AET выполняет тестирование SCPTu для оценки состояния грунта во время забивки сваи.

Глубокие фундаменты требуют использования свай, которые представляют собой конструктивные элементы из стали, железобетона или дерева, которые проникают глубоко в землю для передачи строительных нагрузок через бедные почвы на более плотные почвы или коренные породы под ними.

Если для проекта требуется фундамент на сваях, сваи всегда должны проверяться на месте, чтобы подтвердить нагрузку, которую они могут безопасно выдержать с учетом почвенных условий и других факторов.В большинстве проектов эта деятельность осуществляется непосредственно перед началом строительства в рамках так называемой «предстроительной» программы испытаний свай. Затем при строительстве устанавливаются «производственные сваи», которые становятся частью постоянного фундамента. Однако в некоторых проектах имеет смысл провести программу испытаний свай намного раньше в проекте – до проектирования фундамента.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВРЕМЯ ПРОГРАММЫ ПРЕДСТРОИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ СВАИ?

Обычно инженер-геолог проекта дает рекомендации по фундаменту, оценивая емкость сваи и необходимую глубину на основе результатов бурения грунта.Затем, во время программы испытаний свай перед строительством, некоторые сваи забиваются в землю, и инженер-геотехник подтверждает ранее оцененную вместимость свай, а также определяет фактическую глубину, на которую сваи должны быть забиты для достижения этой способности. В некоторых случаях команда проекта должна отрегулировать длину свай или забить сваи на большую, чем запланировано, глубину, что может привести к непредвиденным расходам для проекта.

КАК ОТЛИЧАЕТСЯ ПРОГРАММА ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ?

Поскольку программа предварительных испытаний свай увеличивает первоначальную стоимость проекта, она может не подходить для каждого проекта.Но для крупных проектов свайных работ или проектов с изменяющимся грунтом это может дать ценные преимущества. Предварительная программа испытаний свай может минимизировать количество требуемых свай, а также свести к минимуму дорогостоящие корректировки в последнюю минуту, поскольку испытательные сваи забиваются на месте для определения фактической вместимости свай до того, как будут подготовлены планы фундамента. Затем инженер-строитель использует эту информацию для проектирования фундамента. Хотя во время строительства могут проводиться дополнительные испытания свай, чтобы учесть изменчивость грунта, значительные корректировки могут быть гораздо менее вероятными.

ЭКОНОМИЯ

Знание того, какой грузоподъемности могут достичь сваи и на какой глубине, позволяет более точно спроектировать фундамент, что может привести к экономии затрат. Это подтвердилось на недавно завершившемся проекте Promenade of Wayzata , в котором AET выступала в качестве консультанта по геотехническим, экологическим и строительным испытаниям.

На основе концептуальных проектов владельца и наших инженерно-геологических изысканий мы выполнили предварительную программу испытаний свай, которая заключалась в забивании стальных трубных свай двух разных диаметров на три разные глубины в трех разных областях площадки (всего 18 тестовых свай).

Вместимость сваи обычно увеличивается со временем по мере того, как грунт оседает и уплотняется вокруг нее в процессе, известном как «формирование почвы». Чтобы учесть это, мы проверили грузоподъемность каждой сваи во время первоначальной забивки, когда она была установлена ​​в грунт, а также во время повторного забоя через различные интервалы времени в течение 30 дней. Опираясь на эти данные, группа проектировщиков основывала проектные конструкции фундаментов на более высокой (то есть долгосрочной) 30-дневной выдержке свай, тем самым оптимизируя конструкцию фундамента, а также сокращая общую требуемую площадь забивки свай.Это привело к значительной экономии средств.

ЭКОНОМИЯ РЕСУРСОВ

За счет уточнения количества и / или длины свай, необходимых перед проектированием, можно сократить общее необходимое количество свай. Возможно, это показатель устойчивости за счет экономии сырья, такого как сталь и бетон (в случае бетонных свай или стальных свай, заполненных бетоном), а также экономии одного из наиболее ценных ресурсов проекта: времени. Уменьшение длины или количества свай, которые необходимо забивать на площадке, также может привести к сокращению продолжительности строительства.

МОЖЕТ ЛИ ВАШ ПРОЕКТ ПОЛУЧИТЬ ВЫГОДУ?

Как уже упоминалось, программа предпроектных испытаний свай лучше всего подходит для крупных проектов, где стоимость услуг уравновешивается потенциальной экономией затрат на начало строительства с оптимизированным планом проектирования свай. Если вы хотите занять более активную позицию в своем следующем фундаментальном проекте, не стесняйтесь обращаться к нам. Мы можем обсудить варианты и посмотреть, принесет ли ваш проект выгоду.

Грегори Рейтер, PE, PG, D.GE является вице-президентом геотехнического инжиниринга в AET.
С ним можно связаться на greuter (at) amengtest.com

Добавьте комментарий

Разработка критериев забивки сваи на основе данных испытаний сваи – GeoPrac.net

Из сводки отчета:

Хотя разведочные бурения и инженерные исследования во время проектирования являются неотъемлемой частью проектирования фундамента, осевое сопротивление забивного свайного фундамента в конечном итоге определяется критериями, используемыми для принятия решения о том, когда прекратить забивание сваи во время строительства.Использование испытательных свай для разработки критериев установки свай может помочь в строительстве надежных и рентабельных забивных свайных фундаментов. Общенациональные практики разработки критериев забивки свай варьируются от использования очень простой формулы без какой-либо проверки тестовых свай до использования опытных тестовых свай с динамическими измерениями во время установки и испытаниями статической нагрузкой. Многие агентства используют ряд технологий и методов в зависимости от размера проекта, типа сваи и преобладающих условий грунта.Однако этот вопрос решается по-разному от штата к штату, исходя из местного опыта, экономики и других факторов.

Этот синтез представляет собой обзор текущей практики, используемой транспортными агентствами для разработки критериев забивки свай, с особым вниманием к использованию данных испытательных свай. Опрос состоит из анкет, разосланных во все 50 государственных департаментов транспорта, а также в округ Колумбия и Пуэрто-Рико; 44 из 52 агентств предоставили ответы. Кроме того, исследование фазы II было проведено путем телефонного интервью с девятью агентствами, представляющими широкий географический охват крупных штатов, у которых есть обширные проекты строительства свайных фундаментов.

Собранная информация показала, что методы, используемые транспортными агентствами для разработки критериев забивки свай для установки производственных свай, можно охарактеризовать как сильно различающиеся с точки зрения уровня и сложности проведенных испытаний. В некоторой степени такая изменчивость требований к испытательным сваям может отражать присущее проекту разнообразие размеров, сложности, грунтовых условий, типа сваи и т. Д. Однако значительный компонент вариации критериев забивки свай может быть связан с темпами реализации новые подходы к испытаниям свай и различия между агентствами в отношении обучения, опыта и принятия новых технологий.

[Источник: TRB. Изображение: TRB]

(PDF) Анализ изменчивости при проектировании и установке свайных фундаментов

10

Баллард, Г. (1999). «Повышение надежности рабочего процесса». Proc. 7-я ежегодная конференция. Intl.

Group for Lean Construction, IGLC-7, Berkeley, CA, 26-28 июля, стр. 275-286

Ballard, G. (2001). «Malling Precast Products Ltd.»: пример применения

концепций бережливого производства », Tech.Репт. 2001-1, Lean Constr. Институт, Кетчум, ID.

Баллард, Г. и Арбулу, Р.Дж. (2004). «Делаем сборные конструкции экономичными». Proc. 12-я Ann. Конф.

Междунар. Group for Lean Construction, Эльсинор, Дания, см. Http://www.iglc2004.dk/

Ballard, G., Harper, N., Zabelle, T. (2003). «Учимся видеть рабочий процесс: применение концепций бережливого производства

в производстве сборного железобетона». Engineering,

Управление строительством и архитектурой, Blackwell Pub., 10 (1) 6-14.

Баллард, Г., Томмелейн, И., Коскела, Л., и Хауэлл, Г. (2002). «Бережливое строительство

Инструменты и методы». Глава 15 в Р. Бесте и Ж. де Валенсе (редакция, 2002 г.).

Дизайн и строительство: строительство в значении. Баттерворт-Хайнеманн, стр. 227-255.

Браун Р.В. (2001). Практическое руководство по фундаментостроению. Второе издание,

McGraw-Hill, стр. 4.102.

Эльфвинг, Дж. А. (2003). Изучение возможностей сокращения времени выполнения заказов на заказываемые продукты

.Кандидат наук. Дисс., Департамент гражданской и окружающей среды. Engrg., University of

California, Berkeley, Fall, 322 страницы.

Гил Н., Томмелейн И.Д., Киркендалл Р.Л. и Баллард Г. (2001) «Использование

специальных знаний подрядчиков в проектно-строительных организациях». Engineering,

Управление строительством и архитектурой (ECAM), 8 (5/6) 355-367.

Хопп, У.Дж. и Спирман, М.Л. (2000) Заводская физика. Второе издание. McGraw-Hill

International Editions, Бостон, 698 стр.

Хауэлл, Г.А. и Баллард Г. (1999). «Проектирование строительных работ». LCI White

Paper-4, http://www.leanconstruction.org/pdf/WP4-OperationsDesign.pdf, 9 страниц.

Howell, G.A., Laufer, A., and Ballard, G. (1993) «Взаимодействие между подциклами: один

ключ к усовершенствованным методам». J. of Constr. Engrg. and Mgmt., ASCE, 119 (4) 714-728.

Koskela, L., Ballard, G., and Tanhuanpaa, V.P., (1997) «На пути к бережливому дизайну

Менеджмент.Proc. 5-я ежегодная конференция Международной группы бережливого строительства

, Университет Гриффита, Голд-Кост, Австралия, июль.

Koskela, L., Howell, G., Ballard, G., and Tommelein, I. (2002). «Основы

бережливого строительства». Глава 14 в Р. Бесте и Ж. де Валенсе (редакторы, 2002 г.). Проект

и Строительство: Стоимость строительства. Баттерворт-Хайнеманн, стр. 211-226.

Микулина Т.В. (1998). «Параллель между разработкой продукта и производством и

Building Design and Construction.”DBIA Conf., Чикаго, Иллинойс.

Напье (2004). Pile Foundation Design: A Student Guide, Napier University, Edinburgh,

http://sbe.napier.ac.uk/projects/piledesign/guide/chapter2.htm, посещение 29 сентября.

Peurifoy, RL, Ledbetter , WB, и Schexnayder, CJ (1996). «Сваебойное и сваебойное оборудование

». Гл. 15 по планированию строительства, оборудованию и методам. McGraw

Hill, 5-е изд., 633 стр.

Tommelein, I.D. (1998).«Планирование с вытяжным приводом для установки труб и катушек: моделирование

техники бережливого строительства». ASCE, J. Constr. Engrg. Mgmt., 124 (4) 279-288.

Тредуэлл и Ролло (2002). Блок геотехнических исследований N3A Parcel 1 Mission Bay,

Сан-Франциско, Калифорния.