Menu Close

Проектирование и устройство свайных фундаментов: Страница не найдена — ЗАО «ЛенТИСИЗ»

Проектирование и устройство свайных фундаментов

Процесс проектирования включает в себя ряд работ, на основании которых можно получить грамотный результат. Проектирование свайных фундаментов должно также включать в себя ряд изысканий. Только такой подход гарантирует получение надежного и долговечного фундаментного основания. Рассмотрим более подробно: что включает в себя разработка фундамента свайного типа?

Особенности проектирования свайных фундаментов

В основе проектирования лежат инженерно-геологические изыскания. На данном этапе определяют тип почвы, уровень промерзания грунта, уровень грунтовых вод и прочие факторы. Также для свайного фундамента определяется уровень сейсмичности района. Без проведения данных работ, строительство свайного фундамента не допускается. Далее определяются конструктивные и технологичные особенности конструкции.

Немаловажным фактором проектирования является точное определение условий эксплуатации.

Проектирование свайного фундамента включает обязательные расчеты активных и второстепенных нагрузок. Если данными расчетами пренебречь, то сваи при интенсивной эксплуатации могут не выдержать, дом лопнет, что и приведет к плачевным последствиям. Нельзя пренебрегать и стандартами экологии. В СНиПАх сформированы определенные требования, соблюдение которых обязательно.

Что касается непосредственно свай, которые будут использованы для фундамента, рассчитывают технико-экономические показатели строительных материалов, прочностные и деформационные нагрузки, а также учитываются физико-механические свойства материалов. Стоит отметить, что проектирование осуществляется с учетом органичного описания нового объекта в существующий ландшафт. Этот пункт является второстепенным, однако пропускать его все же не стоит.

Проектирование свайного фундамента должно учитывать, что конструкция должна иметь определенный запас по прочности и надежности. Это обеспечит всему фундаменту долгий срок его эксплуатации, включая самые жесткие условия. Надежность должна быть обеспечена на каждой стадии возведения свайного фундамента. Эти требования, как правило, уже входят в проект. Проводится специализированный мониторинг, на основании которого уже имеется ряд типовых проектов.

При необходимости может быть разработать специальный проект под заказ. В данном случае учитываться будут ваши пожелания.

Кому доверять?

Для того чтобы все условия были соблюдены в полной мере, необходимо все работы доверять только высококвалифицированным строительным организациям, имеющим лицензии на все виды работ. Вносить изменения в утвержденный проект свайного или другого типа фундамента допускается только с разрешения проектной организации. Если вы решили лично внести какие-либо изменения в проект фундамента, то вы не можете подучить гарантии, что в дальнейшем вся конструкция буде работать как положено. Так как фундамент лежит в основе всего строения, то доверять стоит только профессиональным работникам.

Цены на проектировочные работы

Примеры проектов фундаментов

глубина, усиление и обвязка, минусы конструкции

В условиях неустойчивых и подверженных пучению грунтов целесообразно строить здания с применением свайных фундаментов, такая конструкция является более устойчивой и надежной. Проектирование и устройство свайных фундаментов базируется на следующих принципах.

Свайные фундаменты рекомендованы для применения в сложных геологических условиях, они являются практически единственным вариантом при постройке зданий в местности со значительной глубиной промерзания грунта. Кроме того, их применение оправдано на слабых грунтах, в зонах с высоким уровнем грунтовых вод.

Конструктивно такие фундаменты состоят из следующих элементов:

  • сваи
  • ростверк

Сваи представляют собой стержень, который может быть изготовлен из различных материалов. Сваи различаются также по способу монтажа, являются основным несущим элементом конструкции.

Ростверк или верхняя обвязка свай служит для распределения нагрузок, создаваемых конструкцией здания. В зависимости от материала стен возможна обвязка свайного фундамента брусом, железобетонными балками, металлическими элементами.

 

По принципу монтажа ростверк можно разделить на сборные и монолитные конструкции.

Преимущества и недостатки свайных конструкций

Выбор фундамента такого типа обеспечивает застройщику целый ряд преимуществ, причем не только технического характера:

  • Значительно сокращается объем земляных работ.
  • Свайный фундамент значительно лучше воспринимает нагрузку, он может применяться для постройки зданий, имеющих значительную высотность.
  • Меньшая потребность в бетоне и других сыпучих строительных материалов.
  • Монтажные работы могут выполняться в любое время года, включаю  зиму.
  • Конструкции свайного фундамента не подвергаются деформации при сдвижках грунта.

Несмотря на все очевидные преимущества, существует также ряд факторов, которые положительными не назовешь.

Свайный фундамент, даже при большом желании, не назовешь дорогим, в зависимости от длины и материала, из которого изготовлены сваи, их стоимость может достигать значительных сумм. Правда, экономия других материалов, необходимых для устройства фундамента, все-таки делает такой выбор экономически целесообразным.

Забивка свай требует применения специализированной высокопроизводительной строительной техники, найти которую в некоторых регионах бывает очень проблематично. Исключение составляют винтовые и набивные сваи, о способах их монтажа поговорим ниже.

Несмотря на эти минусы свайного фундамента, он достаточно широко применяется в строительстве, особенно в промышленных масштабах.

Виды фундаментных свай

Все применяемые в строительстве сваи можно классифицировать по нескольким признакам.

В зависимости от применяемого материала сваи бывают:

  • Железобетонные сваи могут применяться для сооружения массивных построек, отлично работают при значительных нагрузках.
  • Металлические сваи более просты в монтаже, имеют меньшую массу, что значительно облегчает их доставку на объект.
  • Деревянные сваи имеют ограниченный диапазон применения, это связано с подверженностью дерева гниению. В основном, используются для постройки зданий с небольшим сроком эксплуатации, являются самым дешевым видом подобного материала. При выборе таких элементов целесообразно выполнить усиление свайного фундамента.

Деревянные сваи

По механизму монтажа сваи можно разделить на следующие виды:

  • Забивные сваи. Процесс их монтажа является самым трудоемким, требует, как уже говорилось, применения специальной техники.
  • Винтовые сваи устанавливаются простым вкручиванием в грунт. В частном строительстве это можно сделать вручную.
  • Буронабивные сваи. Для их устройства по технологической схеме фундамента бурят скважины определенной проектом глубины, которые заливаются бетонной смесью.
  • Буровые сваи —  железобетонные сваи, монтируемые в предварительно пробуренные скважины.

По принципу действия, способу передачи нагрузки сваи подразделяются на висячие сваи и стойки.

Висячие сваи применяются на грунтах, не имеющих слоев устойчивого грунта. В этом случае свайный фундамент, нагрузка через который передается за счет сил трения боковых поверхностей элемента и грунта, находится в своеобразном подвешенном состоянии.

Стойки. Такие сваи опираются на слой твердого грунта, имеющегося на определенной глубине. Применение таких свай более целесообразно, конструкции с их применением практически не дают усадки.

По технологической схеме размещения свай можно выделить следующие виды конструкций:

  • Одиночные сваи
  • Кустовые сваи
  • Сваи с ленточным размещением

Правила заложения  фундамента

Проект свайного фундамента должен разрабатываться на основании серьезных геологических исследований. Их целью является определение состава грунта, его технических характеристик, глубины промерзания, структуры пород. На основании таких данных определяется тип применяемых материалов, их геометрические размеры.

При возможности применения нескольких видов свай, предпочтение следует отдавать более выгодному с экономической точки зрения материалу.

При определении длины свай следует учитывать глубину промерзания грунта. Только при условии, что глубина свайного фундамента превышает это значение, будет обеспечена надежность и эффективная работа всей конструкции.

Ростверк монтируется на сваях таким образом, чтобы обеспечивалось его горизонтальное положение. В связи с тем, что обрезку железобетонных свай проблематично выполнить строго по уровню, для монтажа ростверка применяют специальные оголовки, которые позволяют корректировать длину сваи.

При устройстве монолитного ростверка обязательно выполнять его армирование в соответствии с требованиями разработанного проекта. Для рубленых или других деревянных стен лучше всего выполнять ростверк из бруса, обработанного средствами, усиливающими стойкость к гниению.

Многолетний опыт применения конструкций такого типа позволяет сделать очевидный вывод — сваи и свайные фундаменты доказали эффективность своего применения в любых условиях.

При выборе такого варианта для постройки загородного дома необходимо просчитать экономическую выгоду от его применения. В некоторых случаях устройство ленточного фундамента, если позволяют условия, обойдется дешевле. Для частного домостроения наиболее оптимальным будет вариант устройства буронабивных свай, он позволяет совместить преимущества свайного метода и обычного ленточно-столбового фундамента.

Проектирование свайных фундаментов: методика пректирования

Практически все возводимые сооружения, к примеру, жилые и нежилые здания, мосты и подобные постройки требуют наличия основы, то есть фундамента. Он считается основополагающим параметром, так как на нем будет возводиться сооружение, которое должно обеспечить его устойчивость на продолжительное время. Почему фундамент считается главным составляющим элементом, и как осуществляется проектирование свайных фундаментов требуется рассмотреть более подробно.

Для чего нужен фундамент

Главная задача фундаментной основы для любого сооружения, это его укрепление и прочность. Дело в том, что участки для строительства не всегда имеют геологическую устойчивость, поэтому требуется делать основу, которая позволит удерживать все сооружение не давая ему разрушиться. Основываясь такими критериями в строительстве применяются свайные фундаменты, которые гарантируют надежность, а именно устойчивость сооружения независимо от геологической нестабильности грунта.

Как определяется необходимость применения свайного фундамента

Изначально нужно отметить, что свайный фундамент требуется на участках, которые имеют неустойчивую форму, к примеру, песчаный, глинистый грунт или галечную основу. Но следует сказать, что применение свайного фундамента должно в непременном порядке базироваться исключительно на основе таких аспектов

  • инженерно-геологических и гидрогеологических исследований;
  • изучения климатических условий местности, где будет производиться строительство;
  • особенности проектируемого здания или сооружения;
  • местного опытного строительства.

Также главным параметром считается и такой показатель, как наличие грунтовых вод. Ведь сваи, используемые для фундамента изготавливаются из металла, а соответственно наличие влажной среды может привести к их коррозии. Данное положение регламентировано требованиями СНиП II-28-73 «Защита строительных конструкций от коррозии». Также в учет должны приниматься и другие особенности участка, где планируется строительство. К примеру, имеются регионы, где грунт находится постоянно в мерзлом состоянии, поэтому целесообразным будет использование свайного фундамента, но необходимо в данной ситуации придерживаться требований СНиП II-18-76 «Основания и фундаменты зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах». То есть требуется непременно изучить руководство по проектированию свайных фундаментов.

Несущие свойства почвы представляет собой величину внешней нагрузки, которая имеет возможность выдержать определенную площадь грунта (см2/м2). Кроме этого, на несущие свойства почвы влияет непосредственно не только ее уплотненность, но и степень насыщения грунта влагой.

Составление проекта свайного фундамента

После того, как были произведены все необходимые исследования, обозначено проектирование и устройство свайных фундаментов, то следующим этапом должно быть составление проекта. Он основывается на таких исходных данных:

  • отчетность о произведенных инженерно-геологических исследованиях;
  • генеральный план в масштабе 1:2000 или 1:5000;
  • физико-механические характеристики исследуемого грунта;
  • гидрогеологические условия площадки для строительства;
  • лабораторные данные относительно химического состава грунтовых вод;
  • сведения об сейсмологических проявлениях;
  • результаты, полученные на основе пробного забивания свай;
  • проект планировки строительной площадки;

  • наличие подвального помещения или цокольного основания;
  • данные о предполагаемых нагрузках на фундамент;
  • расположение водопроводной системы, канализации, а также электрических кабелей;
  • характеристики фундамента, где будет устанавливаться оборудование или возможные углубления.

На основе обрабатываемых данных, если строительство сооружения начинается, и какие-то параметры требуют корректировки, то их непременно нужно внести своевременно. Таким образом можно избежать в дальнейшем дефектов, которые могут возникнуть из-за недобросовестно выполненных работ. Также следует отметить, что анализ обозначенных данных позволит определить, какой должна быть укладка свайного фундамента. Ведь существует такие варианты установки свай:

  1. Сплошное свайное поле – применяется в том случае, когда возводимое сооружение будет оказывать на грунт большую нагрузку.
  2. Свайная лента – используется для поддержки несущих стен.
  3. Свайный куст – обозначенная разновидность свайного фундамента допускается применять, когда здание или сооружение будет тяжеловесом. В данном случае предусматривается использование 3-х свай в одном основании.
  4. Одиночные сваи – предназначаются для установки, как основа для поддержки одиночных опор.

Если на участке, где будет возводиться сооружение может проявляться выделение почвенных газов, то используемым сваям потребуется осуществлять дополнительную изоляцию.

Кроме этого, требуется обозначить, что нагрузки могут быть постоянные, временные и специального типа. Каждый из обозначенных видов нагрузок имеют свои особенности:

  1. Постоянные. К постоянным относится непосредственно сам вес возводимого сооружения, а также присущий массив имеющейся почвы.
  2. Временные зачастую возникают из-за выпадения снега или возникновения сильных порывов ветра.
  3. Специального типа. Что касается нагрузок специального типа, то они могут проявляться в виде взрывной волны или сейсмологических колебаний грунта.

Кроме этого, также необходимо учитывать, что могут быть и периодичные нагрузки. Например, установка мебели, количество проживающих жильцов.

Правила, которые нужно соблюдать

Помимо учета нормативов, отмеченных в СНиП при применении свайного фундамента следует соблюдать такие правила:

  1. Инженерно-геологическая выработка должна осуществляться не меньше, чем на 5 метров ниже глубины заложения устанавливаемой сваи, если используется рядовое или кустовое их расположение при нагрузке 3 МН. А вот при применении свайных полей углубления не должны быть меньше 10 метров.
  2. Если на строительной площадке присущи грунты со специфическими свойствами, к примеру, просадочные, глинистые, органоминеральные. Также песчаные или органические, то глубина инженерно-геологических выработок должна определяться непосредственно на всю толщину имеющегося слоя, то есть до обнаружения прочного грунта.

Обозначенные параметры основываются на данных проектирования свайных фундаментов институтом, который занимается исследовательскими работами подземных сооружений.

Не следует приобретать деревянные сваи с наличием сколов, поскольку подобные дефекты приведут к увеличению брака материала.

Алгоритм действий по установке свай

В первую очередь требуется произвести инженерно-геологические исследования, учет параметров, правил и нюансов, только потом следует приступать к заложению свайного фундамента. Для этого, можно, к примеру, в домашних условиях выкопать или пробурить дырку в грунте на глубину не меньше 2,5 метров. Это необходимо, чтобы произвести исследование почвы, на котором планируется возводить сооружение. Рекомендуется проводить такую работу весной, поскольку в этот период можно выяснить о наличии грунтовых вод, так как их уровень поднимается после зимы.

Затем, в зависимости от полученных результатов исследований можно определить, какой вид свай использовать для свайного фундамента. Если же на выбранном участке присутствует повышенный уровень грунтовых вод, то следует произвести дополнительную обработку свай, во избежание коррозийных процессов.

В завершение следует отметить, что перед тем, как применять для строительства свайный фундамент необходимо определится с его целесообразностью. Ведь сваи можно применять не на всех грунтах, а если возникла такая необходимость, то нужно произвести соответствующие исследования, чтобы определиться, какие сваи допускается применять на том или ином участке. В данном случае рекомендуется обратиться к сотрудникам специализированных организаций, которые не только произведут надлежащее исследование участка для строительства, но и предоставят информацию, а также рекомендации по проектированию свайных фундаментов.

«Поправка в СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов»

—————-T————————T————————¬

¦ В каком месте ¦      Напечатано       ¦       Должно быть      ¦

+—————+————————+————————+

¦п. 7.3.11      ¦гамма   — коэффициент  ¦гамма   — коэффициент   ¦

¦(формула 7.28) ¦     cR                ¦     cR                 ¦

¦               ¦условий работы грунта  ¦условий работы грунта   ¦

¦               ¦под нижним концом сваи,¦под нижним концом сваи, ¦

¦               ¦принимаемый равным 0,4;¦принимаемый равным 1;   ¦

¦               ¦                       ¦                        ¦

¦               ¦гамма   — коэффициент  ¦гамма   — коэффициент   ¦

¦               ¦     cf                ¦     cf                 ¦

¦               ¦условий работы грунта  ¦условий работы грунта   ¦

¦               ¦на боковой поверхности ¦на боковой поверхности  ¦

¦               ¦сваи, принимаемый      ¦сваи, принимаемый       ¦

¦               ¦равным 0,8;            ¦равным 1;               ¦

¦               ¦                       ¦                        ¦

¦Таблица 7.15   ¦0,80                   ¦1,80                    ¦

¦(6-я графа)    ¦0,75                   ¦1,30                    ¦

¦               ¦0,70                   ¦1,00                    ¦

¦               ¦0,65                   ¦0,80                    ¦

¦               ¦0,60                   ¦0,60                    ¦

¦               ¦0,50                   ¦0,50                    ¦

¦               ¦-                      ¦-                       ¦

L—————+————————+————————-

Скачать:
Поправка в СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов
Поправка в СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов

Проектирование свайных фундаментов в Москве и области

Фундамент – одна из основных строительных конструкций. Ее функция состоит в равномерном распределении нагрузки от стен, перекрытий, покрытий здания на грунтовое основание. Руководство по проектированию фундаментов обязывает проектные организации выполнять расчеты, в которых учитываются все нагрузки, действующие на них.

Виды

Фундаментные конструкции бывают:

  • свайные. Применяются на участках со слабой несущей способностью грунтов. Сваи имеют разную длину, которая зависит от глубины залегания несущего пласта. По технологии монтажа различают забивные, винтовые, набивные, сваи-оболочки;
  • ленточные. Представляет монолитные или сборные стройконструкции определенной ширины, проходящие под несущими элементами;
  • плитные. Железобетонная плита, возведенная под всей площадью здания;
  • столбчатые. Опоры в виде столбов с шагом 3м, находятся под стенами строения. Сверху столбы соединяются монолитной балкой – ростверком.
По материалу:
  • бетонные;
  • железобетонные;
  • металлические;
  • деревянные.

Свод правил

Основным документом проектировщика, который разрабатывает данный конструктивный раздел, является свод правил СП 50-102-2003. До начала проектирования свайных фундаментов необходимо определить исходные данные, которые составляют основу технического задания:

  • природные условия местности путем проведения инженерных изысканий;
  • сейсмичность территории;
  • тип строительных работ – новое строительство или реконструкция;
  • назначение объекта, конструктивные особенности, технологический цикл будущего объекта;
  • совокупность нагрузок, действующих на фундаментную составляющую;
  • влияние существующих зданий и сооружений на возведение новостройки;
  • положения экологического законодательства.

Проектирование и устройство свайных фундаментов учитывает опыт проектных, монтажных работ в условиях, аналогичных требованиям технического задания. Во внимание принимаются инженерно-геологические, гидротехнические, экологические факторы. Указанные исследования выполняются заказчиком, передаются проектировщику в составе технического задания.

Рекомендации по проектированию фундаментов содержат указания на недопустимость разработки проектных решений при отсутствии изысканий. Проектом должны предусматриваться мероприятия:

  • натурные измерения. Их состав, объем зависит от уровня ответственности сооружения и сложности геологического строения местности;
  • приемку забитых свай с оформлением актов на скрытые работы.

Материалы, конструкции, заложенные в проект, должны соответствовать требованиям государственных нормативных документов. При планировании земляных работ необходимо учитывать срезку плодородного слоя земли с перемещением на безопасное расстояние. В дальнейшем его используют для восстановления растительности.

Расчет фундаментов

Заключается в выборе длины, марки, материала, поперечного сечения, объема свай на основе расчета воздействия нагрузок от здания. Расчет при проектировании фундаментов опор выполняется по прочности материала свай и несущей способности грунта. При этом учитывается пространственная работа конструкций, пластические особенности свай и основания, наличие деформаций в области расположения фундаментных элементов.

Проектное решение по устройству свайных фундаментов, разработанное проектным бюро «МСО-7» согласно СП на проектирование, обеспечит прочность, долговечность, надежность объекта в процессе строительства и эксплуатации.

Свайный фундамент: проектирование и устройство свайных фундаментов. Компания ТИС в Москве

Свайный фундамент – основа здания, без которой не обойтись при строительстве крупных сооружений, а также при возведении зданий в подтопляемой, болотистой местности, на песке или зыбком грунте.

 Принцип устройства свайного фундамента

Строение опирается на углубленные в землю сваи, которые передают нагрузку массы готового здания к более стабильным слоям почвы, расположенным на большой глубине.

Преимущества свайного фундамента

Возведение свайного фундамента позволяет значительно сократить трудоемкость работ на нулевом цикле, уменьшить сроки строительства и снизить его стоимость. По этим причинам такой тип фундамента нередко возводят и на стабильном грунте.

Виды свай

Для устройства свайного фундамента применяются следующие виды опор:

  • железобетонные и стальные — погружаются в грунт в готовом виде гидравлическим или пневматическим свайным молотом, вибропогружателем;
  • винтовые — погружаются завинчиванием;
  • бетонные и железобетонные набивные сваи — бетонируются непосредственно в скважинах;
  • трубчатые железобетонные сваи-оболочки большого диаметра — заполняются бетоном после погружения.

Стадии строительства свайного фундамента

1. Разметка границ, корректировка уровней высоты.

2. Погружение свай в грунт в местах разметки с использованием гидравлического или пневматического молота. Если опоры винтовые, они устанавливаются с помощью специальной машины для закручивания свай.

3. Выравнивание свай по высоте специальным молотом, а также с помощью обрезки.

4. Если задуман фундамент из железобетонных свай, сооружается опалубка, устанавливается арматурный каркас, выполняется заливка бетонным раствором. Основание будет полностью готово к дальнейшему строительству через 28 суток, когда бетон наберет проектную прочность.

Если устанавливается фундамент из винтовых свай, после погружения опор монтируется ростверк. Работы по строительству здания можно начинать уже на следующий день.

Сферы применения

Железобетонные и стальные сваи используются для строительства зданий с большой массой:

  • заводов, фабрик;
  • многоэтажных жилых и нежилых домов.

Фундамент на винтовых и деревянных сваях применяется в малоэтажном строительстве. Такие опоры рекомендуются для возведения:·      

  • загородных коттеджей;
  • антенн, опор электропередач;
  • временных производственных построек: навесов, ангаров;
  • хозяйственных построек, времянок;
  • сооружений для садов и парков: беседок, площадок;
  • сезонных сооружений в местах отдыха;
  • построек на грунте, покрытом водой: мостов, причалов.

 

Группа компаний ООО «ТИС» выполняет работы по возведению фундаментов из различных видов свай. 

Как нам удается поддерживать высокие стандарты выполнения работ?

Тщательный подбор материалов и точные расчеты

На стадии проектирования мы:

1. проводим всесторонний анализ свойств грунта на строительном участке, получаем данные о глубине пролегания грунтовых вод.

2. рассчитываем суммарную массу сооружения — от данного параметра зависит размер общей площади фундамента.

3. определяем приемлемую глубину расположения фундамента с точки зрения возможности обеспечения водоотвода и защиты от воздействия влаги.

4. учитываем возможность деформации грунта, которая может быть вызвана близким расположением громоздких конструкций и зданий.

5. предусматриваем вероятность аварий, которые могут возникнуть из-за повреждения водных коммуникаций — всегда обеспечиваем защиту от воздействия воды.

6. выбираем подходящий вид опоры, который соответствует нагрузке.

Данные меры позволяют избежать нарушения функциональности несущих элементов при эксплуатации здания в дальнейшем. Наши клиенты получают фундамент, который выдержит нагрузки при любых, даже самых неблагоприятных условиях.

Соблюдение сроков выполнения работ

Для того, чтобы установить фундамент в кратчайшие сроки, наши мастера работают даже ночью, что ничуть не отражается на качестве. Темное время суток – не помеха, потому что мы используем осветительное оборудование.

Мы никогда не подводим клиентов и выполняем все обещания!

 Соблюдение технологий при выполнении работ

Наши специалисты:

1. используют нивелир для выравнивания свай;

2. обязательно предусмотрят уплотнительную основу, если грунт рыхлый;

4. производят уплотнение бетонной смеси с помощью вибрационных устройств;

5. выбирают арматуру с учетом параметров будущего здания и свойств грунта.

6. применяют для заливки только тот вид бетона, который обозначен в проектной документации.

Соблюдая установленные правила работы, наши мастера добиваются точности геометрии фундамента и его прочности. Здание на таком основании не просядет, в его стенах никогда не образуются щели и трещины.

 Проведение испытаний

Мы гарантируем нашим клиентам качество, потому что контролируем рабочий процесс на каждом этапе.

Так мы проводим испытание свай:

1) измеряем глубину их погружения после первого удара молотом

2) сравниваем глубину с проектными показателями,

3) сваи, которые не соответствуют проектным показателям, подвергаются контрольному добиванию после того, как они закрепляются в грунте (глинистые грунты – 6 дней; водонасыщенные пески – 10 дней; мягкие глинистые грунты – 20 дней).

Так мы проводим испытания бетона:

1) Отбирается проба.

2). Приборным методом материал проверяется на сжатие, изгиб и растяжение.

Если выявляются отклонения в каких-либо параметрах, оперативно разрабатываются и реализуются меры по укреплению конструкции. Этот подход позволяет исключить нарушение формы несущих элементов в дальнейшем.

Собственная техника

В нашем распоряжении имеется множество видов современного оборудования и техники для устройства фундаментов. Например:
  • мощный мобильный кран liebherr, который помогает нам справляться со всеми видами работ;
  • высокотехнологичный бетононасос, позволяющий работать оперативно в любых условиях.

Наша техническая база позволяет нам оперативно находить решения для любых задач клиента.

ООО «ТИС» — мы понимаем свою ответственность и гордимся тем, что мы делаем.

Наши фундаменты – прочная основа для воплощения ваших идей.

ВСН 490-87 Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки

Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки

В документе освещены следующие темы:

Инструкция устанавливает требования к проектированию и устройству свайных фундаментов и шпунтовых ограждений из погружаемых в грунт свайных элементов (свай и шпунта) вблизи существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки.Инструкция не распространяется на проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений на просадочных и вечномерзлых грунтах, на подрабатываемых территориях, в карстоопасных районах, на оползневых склонах и искусственно промораживаемых массивах.


В каталоге нормативных требований, вы сможете загрузить файл ВСН 490-87. Объем документа составляет 20 стр. Мы обработали большую базу документов Ведомственные строительные нормы. Для более комфортного просмотра мы адаптировали все документы в распространенные форматы PDF и DOC и оптимизировали файл до размера 341.6 КБ. Настоящий акт нормативной документации введен 01.07.1987. В нашем электронном каталоге всего 623 документов. Если, вы удалите документ или запланируете обновить его актуальность, он постоянно доступен по url: /media/new/regulation/vsn-490-87-proektirovanie-i-ustroistvo-svainykh-i.pdf

Информация о файле

Статус: действующий

Дата публикации: 1 февраля 2020 г.

Дата введения: 1 июля 1987 г.

Количество страниц: 20

Имя файла: vsn-490-87-proektirovanie-i-ustroistvo-svainykh-i.pdf

Размер файла: 341,6 КБ

Скачать

Свайные фундаменты — Руководство по проектированию, строительству и испытаниям

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

Мы сконцентрируемся на следующих основных темах этой статьи.

Свайные фундаменты — обзор

Проектирование свайных фундаментов

Строительство свай

Испытания свай

Давайте начнем с понимания…

Что такое свайный фундамент?

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

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

Однако в свайных фундаментах используются другие методы и другие параметры.

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

Почему сваи должны поддерживать конструкцию

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

Факторы, влияющие на проектирование и строительство свайных фундаментов

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

Типы свайных фундаментов

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

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

Буронабивные или монолитные сваи

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

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

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

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

Поскольку приложенная нагрузка известна, количество свай можно рассчитать.

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

Забивные сваи / сборные сваи

Это сборные сваи.

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

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

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

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

Доступны сваи разных размеров от 400 мм. Далее, в зависимости от характера конструкции, могут быть изготовлены и меньшие размеры.

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

Микросваи

Микросваи довольно популярны в малоэтажном строительстве.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Шпунтовые сваи

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

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

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

Кроме того, он полезен также при строительстве коффердамов.

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

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

Деревянные сваи

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

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

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

В частности, здания и мосты построены на деревянных сваях.

Деревянные сваи долговечны, экономичны и экологичны.

Используется специальная древесина с хорошими прочностными характеристиками.

Пожалуйста, снимайте нагрузку с кожного трения и концевого подшипника.

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

Винтовые сваи

Свая похожа на винт, как показано на следующем рисунке.

Тип винта зависит от типа конструкции.

Кроме того, бывают разные типы винтовых свай.

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

Проектирование свайных фундаментов

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

Тогда нам понадобится вместимость сваи.

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

Возьмем меньшее из нижеприведенных.

  • Геотехническое проектирование
  • Конструктивное проектирование

Геотехническое проектирование свай

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

Геотехническая нагрузка сваи может быть представлена ​​следующим уравнением:

Qu = Qp + Qs

Где

Qu — максимальная геотехническая нагрузка сваи

Qp — максимальная концевая опора сваи

Qs — Предельное поверхностное трение сваи

Допустимая нагрузка (Qall) может быть рассчитана как

Qall = Qu / FoS

FoS — коэффициент безопасности; варьируется 2,5 -4

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

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

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

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

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

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

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

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

Для расчета поверхностного трения почвы доступны следующие методы.

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

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

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

Обшивка породы определяется в зависимости от состояния и типа породы.

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

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

Точечный подшипник скалы (концевой подшипник)

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

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

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

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

Расчет конструкции сваи

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

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

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

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

Есть два метода / этапа проектирования сваи.

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

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

Шаг 01

Рассчитайте критическую нагрузку потери устойчивости (Pcr).

Шаг 02

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

Step 03

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

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

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

Строительство свайного фундамента

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

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

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

0.1D для 1000

150 мм D> 1500

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

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

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

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

Этапы строительства сваи и ключевые аспекты, требующие внимания

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

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

Испытания свайных фундаментов

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

Ничего не видно…

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

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

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

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

Методы испытания свай

В основном существует четыре типа методов испытания свай.

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

Самый простой метод прогнозирования целостности сваи.

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

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

Обеспечивает первоначальное предупреждение о том, неисправна ли свая.

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

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

Испытание динамической нагрузкой

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

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

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

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

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

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

Таким образом, тестирование может быть выполнено очень легко.

Испытание статической нагрузкой

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

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

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

Акустический тест с поперечным отверстием

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

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

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

Свайный фундамент — проектирование и строительство свайного фундамента и факторы, влияющие на

Свайный фундамент

Свая — это, по сути, длинный цилиндр из прочного материала, такого как бетон, который вдавливается в землю и служит устойчивой опорой для построенных на ней конструкций.Свайный фундамент имеет множество применений, о чем будет сказано ниже.

В фундаментных технологиях основной проблемой является несущая способность грунта. Несущую способность можно определить как максимальную нагрузку, которую может выдержать слой почвы. Когда почва достаточно прочная, чтобы выдержать всю приходящую на нее нагрузку, мы используем неглубокий фундамент. Неглубокие фундаменты обычно используются там, где слои твердого грунта доступны на такой глубине, что строительство фундамента обходится не слишком дорого.

Если твердая почва доступна на более глубоких уровнях земли, тогда существует потребность в каком-либо источнике, который мог бы передать нагрузку конструкций на глубокие слои твердой почвы. Этот источник можно назвать глубоким фундаментом. Свайный фундамент — это тип фундамента, в котором сваи обычно используются в качестве источника для передачи нагрузки на глубокие уровни почвы. Сваи — это длинные и тонкие элементы, которые переносят нагрузку на твердый грунт, игнорируя грунт с низкой несущей способностью. Передача нагрузки зависит от вместимости сваи.Необходимо, чтобы свая была достаточно прочной, чтобы переносить всю приходящую на нее нагрузку на нижележащие твердые пласты. С этой целью обычно уделяется большое внимание конструкции свай. В зависимости от нагрузки для свай обычно выбирают тип материала.

Сваи различных типов обычно изготавливаются из следующих материалов:

  1. Древесина
  2. Бетон
  3. Сталь
  4. Композитная свая

Проектный учет свайного фундамента:

Подразумевается, что сваи являются основой конструкции глубокого фундамента.Самым первым шагом при проектировании свайного фундамента является выбор правильного типа сваи. Выбор типа, длины и вместимости сваи зависит от следующих параметров:

  1. Состояние почвы
  2. Величина нагрузки (Грузоподъемность свай)

Устройство свайного фундамента

В реальном строительстве первое испытание свайной нагрузки выполняется на грунте, чтобы проверить прочность грунта, может ли он выдержать нагрузку сваи или нет.

Факторы, влияющие на выбор свай

Факторы, влияющие на выбор сваи:

  1. Длина сваи в зависимости от нагрузки и состояния грунта
  2. Поведение структуры
  3. Наличие материала в месте строительства
  4. Тип загрузки
  5. Простота обслуживания
  6. Наличие средств
  7. Факторы, вызывающие ущерб
  8. Стоимость свай

Геотехнический проект свайного фундамента:

Под геотехническим проектированием мы понимаем две вещи:

  1. Глубина под землей
  2. Размеры

Полная нагрузка, воспринимаемая сваей и ее элементами, считается предельной нагрузкой.Обычно обозначается как «Qu». Нагрузка, которую может выдержать свая, обусловлена ​​ее осевым сопротивлением и опорным сопротивлением.

Где QS — сопротивление вала, а Qb — сопротивление подшипника

Грузоподъемность свай

Обычно для расчета вместимости сваи используются три метода:

  1. Статическая формула (эта формула применима к забивным и внутренним сваям)
  2. Динамическая формула (эта формула применима к забивным сваям)
  3. Load Test (этот тест обычно выполняется в два раза превышающей расчетную нагрузку.Если она устойчивая, сваю считают исправной. Этот тест довольно дорогой и требует много времени. Загрузить приложение в этом тесте тоже очень сложно)

Еще две вещи, которые имеют значение при проектировании свайного фундамента :

  1. Расстояние между сваями
  2. Отрицательное трение кожи

Слишком большое расстояние между сваями вызывает перекрытие баллона давления. Сваи следует располагать таким образом, чтобы несущая способность группы была не меньше несущей способности отдельных свай в группе.Заливка над исходным грунтом, в которой устанавливается свайная группа, обычно располагается под собственным весом. Это вызовет сопротивление свае в дополнение к трению между сваей и почвой. Это увеличивает нагрузку на сваю, а не сопротивляется ей. Это называется отрицательным трением кожи. Поскольку она является дополнительной нагрузкой, ее необходимо учитывать при проектировании свайного фундамента.

Сообщите нам в комментариях, что вы думаете о концепциях в этой статье!

Основные принципы и классификации свайных фундаментов

Введение

Неглубокие и глубокие фундаменты обозначают относительную глубину почвы, на которой построены здания.Когда глубина фундамента меньше ширины основания и меньше десяти футов, это неглубокий фундамент. Фундаменты неглубокого заложения используются, когда поверхностный грунт достаточно прочен, чтобы выдерживать приложенные нагрузки. Если глубина фундамента больше ширины фундамента здания, это глубокий фундамент. Глубокие фундаменты часто используются для передачи строительных нагрузок глубже в землю.

Условия, при которых используется глубокий фундамент

· Грунт у поверхности, который имеет относительно слабую несущую способность (700 фунтов на квадратный фут или меньше)

· Грунты у поверхности, содержащие экспансивные глины (усадка / набухающие почвы)

· Поверхностные почвы, уязвимые для удаления в результате эрозии или размыва

Классификация глубоких фундаментов

Глубинные фундаменты подразделяются на три категории:

· Свайные фундаменты

· Фундаменты скважин

· Фундаменты кессона

Типы фундаментов и базовые механизмы, участвующие в классификации глубоких фундаментов, рассматриваются в нашем обзорном курсе экзамена FE Civil для тех, кто готовится стать инженером в процессе обучения.

Свайный фундамент

Свайный фундамент определяется как серия колонн, построенных или вставленных в землю для передачи нагрузок на более низкий уровень грунта. Свая — это длинный цилиндр, состоящий из прочного материала, например, бетона. Сваи вдавливаются в землю, чтобы служить устойчивой опорой для построенных на них конструкций. Сваи переносят нагрузки от конструкций на твердые породы, скалы или грунт с высокой несущей способностью. Сваи поддерживают конструкцию, оставаясь прочно уложенными в почву.Поскольку свайные основания закладываются в почву, они более устойчивы к эрозии и размыву.

Устройство свайного фундамента

Сваи сначала закладываются на уровне земли, а затем забиваются или забиваются в землю с помощью сваебойного станка. Сваебойщик — это машина, которая держит сваю вертикально и забивает ее в землю. Удары повторяются, когда тяжелый груз поднимается и опускается на сваю. Сваи следует забивать в землю до тех пор, пока не будет достигнута точка отказа, то есть точка, в которой сваю нельзя забивать в грунт дальше.Метод установки сваи является важным фактором структурной целостности свайного фундамента. Метод забивной сваи является идеальным вариантом, поскольку он меньше всего нарушает поддерживающий грунт вокруг сваи и обеспечивает максимальную несущую способность каждой сваи. Поскольку у каждой сваи есть зона воздействия на почву вокруг нее, сваи должны располагаться достаточно далеко друг от друга, чтобы нагрузки распределялись равномерно.

Категории свай

· В зависимости от назначения сваи подразделяются на несущие, фрикционные, фрикционные, несущие, направляющие и шпунтовые сваи.

· По составу материалов сваи классифицируются как деревянные, бетонные, песчаные или стальные.

1) Несущие сваи забиваются в землю до достижения твердого слоя. Несущие сваи опираются на твердые породы и действуют как столбы для поддержки конструкции. Несущие сваи допускают вертикальные нагрузки и передают нагрузку здания на твердый слой под ними.

2) Фрикционные сваи используются, когда почва мягкая и нет твердых слоев.Эти сваи длинные, а поверхности имеют шероховатую поверхность для увеличения площади поверхности и повышения сопротивления трения. Они оказывают сопротивление трению между своей внешней поверхностью и контактирующей почвой. Сваи трения не опираются на твердые слои.

3) Бетонные сваи забиваются под наклоном, чтобы выдерживать наклонные нагрузки.

4) Направляющие сваи используются при формировании коффердамов для обеспечения устойчивых оснований для подводного строительства.

Основные принципы свайных фундаментов и их классификации рекомендуются для изучения перед сдачей экзамена FE Civil.

Типы свай по форме и составу

Свайные фундаменты — обзор

6.1 Введение

Энергетические свайные фундаменты, как и обычные свайные фундаменты, состоят из двух компонентов: группы свай и свайного перекрытия ( последний задуман как общий элемент конструкции, соединяющий сваи с надстройкой). Определение реакции свай в группе имеет решающее значение для всестороннего понимания поведения любого свайного фундамента.В то же время во многих практических случаях рассмотрение свай как отдельных изолированных элементов является отправной точкой любого анализа и проектирования. Этот подход рассматривается ниже для энергетических свай, подвергающихся механическим тепловым нагрузкам и , связанным с их структурной опорой и ролью геотермального теплообменника.

Приложение механических и тепловых нагрузок к энергетическим сваям вводит новые аспекты в механическую реакцию таких фундаментов по сравнению с характеристиками обычных свай, которые обычно подвергаются только механическим нагрузкам из-за их единственной опорной роли.Причина этого в том, что вследствие связи между теплопередачей и деформацией материалов, ранее рассмотренных в Части B этой книги, тепловые нагрузки вызывают тепловое расширение и сжатие как свай, так и окружающего грунта, а также модификации. стрессового состояния. Понимание влияния тепловых нагрузок, применяемых отдельно или в сочетании с механическими нагрузками, является ключом к изучению термомеханического поведения энергетических свай.

Для исследования реакции одиночных энергетических свай на механические и тепловые нагрузки могут использоваться различные подходы.Полномасштабные испытания на месте, лабораторные испытания на моделях и испытания на центрифугах являются примерами экспериментальных подходов. В целом, для проведения полномасштабных испытаний на месте требуются более значительные финансовые затраты по сравнению с лабораторными испытаниями в масштабе модели и испытаниями на центрифугах. Несмотря на это ограничение, возможность полномасштабных испытаний на месте предоставлять данные, не подверженные влиянию масштаба, которые потенциально могут характеризовать результаты лабораторных испытаний в масштабе модели и испытаний на центрифуге, может сделать такой подход предпочтительным для целей анализа и проектирования.

В этой главе представлен анализ реакции одноэнергетических свай на механические и тепловые нагрузки, основанный на результатах натурных испытаний на месте. Основное внимание уделяется энергетическим сваям, подверженным механическим и тепловым тепловым нагрузкам, хотя о влиянии охлаждающих тепловых нагрузок можно судить по представленным результатам.

Для решения вышеупомянутых аспектов сначала представлены идеализации и предположения : в этом контексте цель состоит в том, чтобы предложить краткое изложение предположений, сделанных для интерпретации реакции энергетических свай, подвергающихся механическим и тепловым нагрузкам.Во-вторых, рассматривается классификация свай с одной энергией : цель этой части — обобщить характеристику типов свай с одной энергией. В-третьих, обсуждаются изменения температуры в энергетических сваях: в этом контексте цель состоит в том, чтобы расширить тепловое поле, характеризующее энергетические сваи. Далее рассматриваются термически индуцированные вертикальные и радиальные деформации , характеризующие энергетические сваи: в этой структуре цель состоит в том, чтобы обсудить влияние тепловых нагрузок на деформацию энергетических свай.После этого обсуждаются температурные и механические колебания в вертикальном смещении, касательном напряжении и вертикальном напряжении , характеризующие энергетические сваи: цель этой части состоит в том, чтобы расширить вариации рассматриваемых переменных вдоль энергетических свай и выделить важные различия между ними. влияние тепловых нагрузок по сравнению с механическими. Затем рассматриваются варианты степени свободы : в этом контексте цель состоит в том, чтобы прокомментировать реакцию энергетических свай в зависимости от ограничения, обеспечиваемого землей и надстройкой, характеризующей такие основания.Наконец, предлагается вопросов и задач: цель этой части — исправить и проверить понимание предметов, затронутых в этой главе, с помощью ряда упражнений.

Проектирование и строительство свайных фундаментов

В этом посте мы узнаем о глоссарии, относящемся к проектированию и строительству свайных фундаментов.

Проектирование и строительство свайных фундаментов

1. Допустимая нагрузка

Нагрузка, которая может быть приложена к свае после учета ее предельной несущей способности, группового эффекта, допустимой осадки, отрицательного поверхностного трения и других соответствующих условий нагружения, включая реверсирование нагрузок, если таковые имеются.

2. Анкерная свая

Анкерная свая означает сваю, предназначенную для сопротивления вытягивающим или подъемным силам.

3. Куча теста (Raker Pile)

Сваю устанавливают под углом к ​​вертикали с помощью временной обсадной трубы или несъемного вкладыша. Гребневые сваи обычно устанавливаются там, где вертикальные сваи не могут противостоять приложенным горизонтальным силам. Как правило, рейк будет ограничен от 1 по горизонтали до 6 по вертикали. В предварительном проекте нагрузка на сваю граблин обычно считается осевой.Распределение нагрузки между граблями и вертикальными сваями в группе может быть определено графическими или аналитическими методами. При необходимости следует должным образом учитывать вторичный изгиб, вызванный движением крышки сваи, особенно когда крышка жесткая. Свободно стоящие сваи граблей подвергаются действию изгибающих моментов под действием собственного веса или внешних сил по другим причинам.

Гребневые сваи, заделанные в насыпные или уплотняющие отложения, могут получить боковую нагрузку из-за оседания окружающей почвы.При уплотнении глины следует соблюдать особые меры предосторожности, такие как установка постоянной опалубки для свай граблей.

4. Уровень отключения

Это уровень, на котором свая обрезается для поддержки крышек или балок свай или любых других конструктивных элементов на этом уровне.

5. Забивная литая свая

Свая, сформированная в земле путем забивания обсадной трубы одинакового диаметра или устройства для обеспечения увеличенного основания и последующего заполнения ямы железобетоном.Для вытеснения недр обсадная колонна забивается заглушкой или башмаком на дне. Когда обсадную колонну оставляют постоянно в земле, она называется обсаженной сваей, а когда обсадную колонну вынимают, она называется необсаженной сваей. При извлечении стальная труба обсадной трубы утрамбовывается для обеспечения надлежащего уплотнения бетона.

6. Упругое смещение

Это величина смещения головки сваи во время отскока при снятии заданной испытательной нагрузки.Он состоит из двух компонентов:

a) Упругое смещение грунта, участвующего в передаче нагрузки, и

б) Упругое смещение вала сваи.

7. Фактор безопасности

Это отношение предельной несущей способности сваи к допустимой нагрузке на сваю. Коэффициент запаса прочности следует выбирать после рассмотрения,

а) достоверность расчетного значения предельной несущей способности сваи,

б) типы надстройки и тип загрузки, а

c) допустимая полная / дифференциальная осадка конструкции.

8. Трубка толкателя

Трубка, которая используется после основной трубы обсадной трубы, когда не получается адекватный набор с основной трубой обсадной колонны, и она требует дальнейшего удлинения. Внутренний диаметр следящей трубы должен быть таким же, как внутренний диаметр кожуха. Толкающая труба должна быть водонепроницаемой при забивании в водоносных пластах.

9. Рабочий объем брутто

Суммарное движение вершины сваи под заданной нагрузкой.

10. Испытание при начальной нагрузке

Испытательная свая испытывается для определения несущей способности сваи путем нагружения либо до ее предельной нагрузки, либо до удвоенной расчетной безопасной нагрузки.

11. Свая для первоначальных испытаний

Одна или несколько свай, которые не работают для свай, могут быть установлены, если требуется для оценки несущей способности сваи. Эти сваи испытываются либо на их предельную нагрузку, либо на двойную расчетную безопасную нагрузку.

12. Несущая свая

Свая, сформированная в земле для передачи нагрузки конструкции на грунт за счет сопротивления, развиваемого на ее вершине и / или вдоль ее поверхности. Он может быть сформирован вертикально или под наклоном (куча теста) и может потребоваться для противодействия подъемным силам.

Если свая поддерживает нагрузку в основном за счет сопротивления, развиваемого на вершине или основании сваи, она называется «Концевой несущей сваей», а если в первую очередь за счет трения по ее поверхности, то «сваей трения».

13. Рабочий объем нетто

Чистое вертикальное перемещение вершины сваи после того, как она была подвергнута испытательной нагрузке и впоследствии снята.

14. Расстояние между сваями

Шаг свай означает межцентровое расстояние между соседними сваями. Минимальное межцентровое расстояние свай рассматривается с трех сторон, а именно:

.

а) практические аспекты установки свай,

б) диаметр сваи, а

в) характер передачи нагрузки на грунт и возможное снижение несущей способности группы свай.

ПРИМЕЧАНИЕ. — В случае свай некруглого поперечного сечения должен приниматься диаметр описываемой окружности.

В случае свай, основанных на твердом слое и имеющих свою несущую способность в основном за счет концевых опор, минимальное расстояние должно быть в 2,5 раза больше диаметра окружности, соответствующей поперечному сечению ствола сваи. В случае свай, опирающихся на скалу, может быть принято расстояние, в два раза превышающее указанный диаметр.

Сваи, несущая способность которых определяется главным образом трением, должны располагаться на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы гарантировать, что зоны грунта, из которых сваи получают свою опору, не перекрываются до такой степени, что их несущая способность снижается.Как правило, расстояние в таких случаях должно быть не менее трех диаметров вала.

15. Свая для регулярных испытаний

Свая, выбранная для испытания под нагрузкой, может сама образовать рабочую сваю, если ее подвергают стандартным испытаниям под нагрузкой, не превышающей допустимую нагрузку более чем в 1,5 раза.

16. Безопасная нагрузка

Это нагрузка, полученная путем применения коэффициента запаса прочности к предельной нагрузочной способности сваи или определенная в результате испытания на нагрузку.

17. Предельная грузоподъемность

Максимальная нагрузка, которую может выдержать свая до разрушения, то есть, когда фундаментные слои разрушаются из-за сдвига, о чем свидетельствует кривая осадки нагрузки, или когда сваи разрушается как структурный элемент.

Несущая способность сваи зависит от свойств почвы, в которую она заделана. Осевая нагрузка от сваи обычно передается на почву через поверхностное трение по валу и концевому подшипнику на его вершине. Горизонтальная нагрузка на вертикальную сваю передается на почву в основном за счет горизонтальной реакции земляного полотна, возникающей в верхней части ствола.Допустимая боковая нагрузка одиночной сваи зависит от реакции грунта и конструкционной способности вала при изгибе. Было бы важно исследовать боковую нагрузочную способность сваи, используя соответствующие значения горизонтального модуля упругости земляного полотна.

Предел несущей способности сваи следует оценивать по статической формуле на основе результатов испытаний грунта. Вместимость сваи желательно подтверждать первоначальными нагрузочными испытаниями [см. IS 2911 (Часть 4)]. Осадка сваи, полученная при допустимой нагрузке / рабочей нагрузке из результатов нагрузочных испытаний одиночной сваи, не должна использоваться напрямую для оценки осадки конструкции.Осадка может быть определена на основании данных о недрах и нагрузках конструкции в целом с использованием принципов механики грунтов.

18. Рабочая нагрузка

Нагрузка на сваю согласно проекту.

19. Рабочая свая

Свая, являющаяся частью системы фундамента данной конструкции.

Источник — IS 2911 (Part1 / Sec1): 2010

Надеюсь, эта информация окажется для вас полезной.Если я что-то пропустил или не знаю, вы можете прокомментировать и сообщить мне, что я постараюсь исправить как можно скорее.

Если вам понравился этот мой пост, воспользуйтесь приведенной ниже социальной ссылкой, и поделитесь ею среди своих друзей в социальных сетях. Спасибо

ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТИМ ПОСТОМ, ЕСЛИ ВАМ НРАВИТСЯ !!

Padhega India Tab Hi Badhega Индия | पढ़ेगा इंडिया तब ही बढ़ेगा इंडिया

Проект свайного фундамента — Structville

Глубокие фундаменты используются, когда слой грунта под конструкцией не способен выдерживать нагрузку с допустимой осадкой или адекватной защитой от разрушения при сдвиге.Двумя распространенными типами глубоких фундаментов являются фундаменты колодцев (или кессоны) и свайные фундаменты. Сваи — это относительно длинные тонкие элементы, которые забиваются в землю или монтируются на месте. Конструкция свайного фундамента предусматривает обеспечение свай соответствующего типа, размера, глубины и количества, чтобы выдерживать нагрузку надстройки без чрезмерной осадки и нарушения несущей способности. Фундаменты глубокого заложения более дороги и технически сложны, чем фундаменты мелкого заложения.

Свайный фундамент можно использовать в следующих случаях;

  1. Когда верхний слой (слои) почвы сильно сжимается и слишком слаб, чтобы выдерживать нагрузку, передаваемую надстройкой, сваи используются для передачи нагрузки на нижележащую коренную породу или более прочный слой почвы.Когда коренная порода не встречается на разумной глубине ниже поверхности земли, используются сваи для постепенной передачи структурной нагрузки на почву. Сопротивление приложенной структурной нагрузке определяется главным образом сопротивлением трению на границе раздела грунт-сваи.
  2. Когда свайные фундаменты подвергаются воздействию горизонтальных сил, они сопротивляются изгибу, сохраняя при этом вертикальную нагрузку, передаваемую надстройкой. Такая ситуация обычно встречается при проектировании и строительстве заземляющих конструкций и фундаментов высоких сооружений, которые подвергаются сильному ветру и / или землетрясениям.
  3. Во многих случаях грунт на месте предлагаемого сооружения может быть расширяющимся и разрушающимся. Эти почвы могут простираться на большую глубину под поверхностью земли. Расширяющиеся почвы набухают и сжимаются по мере увеличения и уменьшения содержания влаги, и давление набухания таких почв может быть значительным. При использовании неглубоких фундаментов конструкции могут быть нанесены значительные повреждения.
  4. Фундаменты некоторых сооружений, таких как опоры электропередачи, морские платформы и подвальные маты ниже уровня грунтовых вод, подвергаются подъемным силам.Иногда для этих фундаментов используются сваи, чтобы противостоять подъемной силе.
  5. Опоры мостов и опоры обычно сооружаются над свайным фундаментом, чтобы избежать возможной потери несущей способности, которая может возникнуть у неглубокого фундамента из-за эрозии почвы на поверхности земли
Рисунок 1 : Схематическое изображение свайного фундамента

Классификация свай

Сваи можно классифицировать по разным критериям:

( a ) Функция или действие
( b ) Состав и материал
( c ) Способ установки

Классификация на основе функции или действия

Сваи могут быть классифицированы следующим образом в зависимости от функции или действия:

Концевые опорные сваи
Используются для передачи нагрузки через наконечник сваи на подходящий несущий слой, проходя через мягкий грунт или воду.

Фрикционные сваи
Используются для передачи нагрузок на глубину во фрикционном материале посредством поверхностного трения по поверхности сваи.

Натяжные или подъемные сваи
Подъемные сваи используются для анкеровки конструкций, подверженных подъему из-за гидростатического давления или опрокидывающего момента из-за горизонтальных сил.

Уплотняющие сваи
Уплотняющие сваи используются для уплотнения рыхлых сыпучих грунтов с целью увеличения несущей способности.Поскольку они не обязаны нести какую-либо нагрузку, материал может не быть прочным; Фактически, песок может быть использован для образования кучи. Труба сваи, забиваемая для уплотнения почвы, постепенно вынимается, и ее место засыпается песком, образуя «песчаную кучу».

Анкерные сваи
Эти сваи используются для анкеровки против горизонтального растяжения шпунтовых свай или воды.

Отбойные сваи
Используются для защиты прибрежных сооружений от ударов кораблей или других плавучих объектов.

Шпунтовые сваи
Шпунтовые сваи обычно используются в качестве переборок или отрезков для уменьшения просачивания и подъема в гидротехнических сооружениях.

Бетонные сваи
Используются для противодействия горизонтальным и наклонным силам, особенно в сооружениях на береговой линии.

Сваи с боковой нагрузкой
Используются для поддержки подпорных стен, мостов, дамб и причалов, а также в качестве отбойников при строительстве портов.

Классификация по материалу и составу

Сваи по материалу и составу можно классифицировать следующим образом:

Деревянные сваи
Изготовлены из качественной древесины.Длина может достигать примерно 8 м; сращивание принято для большей длины. Диаметр может быть от 30 до 40 см. Деревянные сваи хорошо работают как в полностью сухом, так и в погруженном состоянии. Чередование влажных и сухих условий может сократить срок службы деревянной сваи; чтобы преодолеть это, применяется креозинг. Максимальная расчетная нагрузка составляет около 250 кН.

Стальные сваи
Это обычно H-образные сваи (катаные H-образные), трубные сваи или шпунтовые сваи (катаные профили правильной формы).Они могут нести нагрузки до 1000 кН и более.

Рисунок 2 : Стальные сваи двутаврового профиля

Бетонные сваи
Они могут быть сборными или монолитными. Сборные сваи усилены, чтобы выдерживать нагрузки при транспортировке. Им требуется место для литья и хранения, больше времени на отверждение и тяжелое оборудование для погрузки-разгрузки и вождения. Монолитные сваи устанавливаются путем предварительной выемки грунта, что устраняет вибрацию, возникающую при забивке и перемещении.

Рисунок 3 : Сборные железобетонные сваи

Композитные сваи
Они могут быть сделаны из бетона и дерева или из бетона и стали.Они считаются подходящими, когда верхняя часть сваи должна выступать над уровнем грунтовых вод. Нижняя часть может быть из необработанной древесины, а верхняя часть из бетона. В противном случае нижняя часть может быть из стали, а верхняя — из бетона.

Классификация по способу установки

Сваи также могут быть классифицированы по способу установки:

Забивные сваи
Деревянные, стальные или сборные железобетонные сваи можно забивать вертикально или под наклоном.Если они расположены под наклоном, они называются «бьющими» или «сгребающими» сваями. Для забивки свай используются сваебойные молотки и сваебойное оборудование.

Монолитные сваи
Монтируются только бетонные сваи. Просверливаются отверстия и заливаются бетоном. Это могут быть сваи с прямым бурением или сваи с недорастворением с использованием одной или нескольких луковиц через определенные промежутки времени. В соответствии с требованиями могут использоваться подкрепления.

Забивные и монолитные сваи
Это комбинация обоих типов.Может использоваться кожух или оболочка. Куча Франки попадает в эту категорию.

Однако самый распространенный тип свайного фундамента в Нигерии — это буронабивные сваи с использованием шнека непрерывного действия (CFA).

Проектирование свайного фундамента

Раздел 7 стандарта EN 1997-1: 2004 посвящен инженерно-геологическому проектированию свайных фундаментов. Есть некоторые стандарты проектирования, которые посвящены проектированию и строительству свайных фундаментов. Упомянутый стандарт проектирования является частью Еврокода 3 для расчета конструкций стальных свай:

  • EN 1993-5: Еврокод 3, Часть 5: Проектирование стальных конструкций — сваи

Другие стандарты, на которые можно ссылаться при выполнении свайных работ:

  • EN 1536: 1999 — Буронабивные сваи
  • EN 12063: 1999 — Шпунтовые сваи
  • EN 12699: 2000 — Вытесняющие сваи
  • EN 14199: 2005 — Микросваи

Подходы к проектирование свайных фундаментов

Согласно п.7.4 (1) P EN 1997-1, расчет свай должен основываться на одном из следующих подходов:

  1. Результаты испытаний на статическую нагрузку, которые, как было продемонстрировано посредством расчетов или иным образом, согласуются с другим соответствующим опытом
  2. Эмпирические или аналитические методы расчетов, достоверность которых была продемонстрирована испытаниями статической нагрузкой в ​​сопоставимых ситуациях
  3. результаты испытаний на динамическую нагрузку, достоверность которых была продемонстрирована испытаниями на статическую нагрузку в сопоставимых ситуациях.
  4. Наблюдаемые характеристики сопоставимого свайного фундамента при условии, что этот подход подтверждается результатами исследования площадки и наземных испытаний.

Испытание статической нагрузкой — лучший способ проверить несущую способность свай, однако он не очень привлекателен, поскольку является дорогостоящим и трудоемким. Традиционно инженеры проектируют свайные фундаменты на основе расчетов теоретической механики грунта. Самый распространенный подход — разделить почву на слои и присвоить каждому слою свойства почвы. Наиболее важными параметрами грунта для каждого слоя являются сцепление (C) и угол внутреннего трения (ϕ). Эти два свойства позволят быстро определить коэффициенты несущей способности для оценки несущей способности сваи.

По профилю грунта трение вала о сваю из разных слоев суммируется, чтобы получить общее сопротивление трению вала сваи. Сопротивление основания сваи также определяется на основе свойств грунта слоя, на который устанавливается верхушка сваи.

Рисунок 4 : Свая в слоистом грунте

Отсюда предельное сопротивление свае Q u ;

Q u = ∑Q s + Q b —— (1)

Q с = Сопротивление вала = q с A с
Q b = Базовое сопротивление = q b A b

Где q с — сопротивление вала агрегата сваи и A s — площадь поверхности сваи, для которой применимо q s .A b — это площадь поперечного сечения основания сваи, а q b — сопротивление основания.

Для сваи в несвязном грунте (C = 0)
Q s = q 0 K s tanδA s —— (2)

Для сваи в связном грунте (ϕ = 0)
Q s = αC u A s —— (3)

Где;
q 0 — среднее эффективное давление покрывающих пород по глубине заделки сваи, для которой применимо K s tanδ.
K s — коэффициент бокового давления грунта
δ — угол трения стенки
C u — средняя недренированная прочность глины на сдвиг вдоль вала
α — коэффициент сцепления.

Типичные значения δ и K s приведены в таблице ниже;

С другой стороны, ниже приведены типичные уравнения для определения сопротивления основания одиночной сваи;

Q b = Сопротивление основания = q b A b
Где q b — удельное сопротивление основания сваи, а A b — площадь основания сваи.

Для сваи в несвязном грунте (C = 0)
Q b = q 0 N q A b —— (4)

Для сваи в связном грунте (ϕ = 0)
Q b = c b N c A b —— (5)

Для сваи в грунте c-ϕ;
Q b = (c b N c + q 0 N q ) A b —— (6)

Где N q и N c — коэффициенты несущей способности.

Следовательно, чтобы конструкция считалась приемлемой, приложенная нагрузка ≤ предельной грузоподъемности / запаса прочности. Коэффициент безопасности обычно варьируется от 2,0 до 3,0 и зависит от качества проведенного наземного исследования.

Проектирование свайного фундамента по Еврокоду 7

EN 1997-1: 2004 позволяет определять сопротивление отдельных свай:

  • Статические формулы сваи на основе параметров грунта
  • прямые формулы на основе результатов полевых испытаний
  • результаты испытаний статической нагрузкой на сваи
  • результаты динамических испытаний на удар
  • формулы забивки свай и
  • анализ волнового уравнения

Согласно п.7.6.2.1 (1) P, чтобы продемонстрировать, что свайный фундамент будет выдерживать расчетную нагрузку с достаточной защитой от разрушения при сжатии, должно выполняться следующее неравенство для всех случаев нагружения по предельному состоянию и комбинаций нагрузок:

F c, d ≤ R c, d —— (7)

Где F c, d — расчетная осевая нагрузка на сваю, а R c, d — сопротивление сваи сжатию. F c, d должны включать вес самой сваи, а Rc, d должны включать давление грунта на основание фундамента.Однако этими двумя пунктами можно пренебречь, если они аннулируются приблизительно. Их не нужно отменять, если нисходящее движение является значительным, или когда почва очень легкая, или когда свая выступает над поверхностью земли.

Для свай в группе расчетное сопротивление должно приниматься как меньшее из сопротивления сжатию свай, действующих по отдельности, и сопротивления сжатию свай, действующих как группа (вместимость блока). Согласно пункту 7.6.2.1 (4) сопротивление сжатию группы свай, действующей как блок, можно рассчитать, рассматривая блок как одну сваю большого диаметра.

Формулы статических свай на основе параметров грунта

Методы оценки сопротивления свайному фундаменту на сжатие по результатам испытаний грунта должны быть установлены на основе испытаний свайной нагрузки и сопоставимого опыта. Как правило, сопротивление сваи при сжатии должно быть получено из:

R c, d = R b, d + R s, d —— (8)

Где;
R b, d = R b, k / γ b
R s, d = R s, k / γ s

Значения частных коэффициентов могут быть установлены Национальным приложением.Рекомендуемые значения для устойчивых и переходных ситуаций приведены в таблицах A6, A7 и A8 стандарта EN 1997-1: 2004 для забивных, буронабивных и CFA свай соответственно;

Таблица 1 (Таблица A6): Коэффициенты частичного сопротивления (γ R ) для забивных свай

9167 R3 14140008

3 1,6 904 Таблица A7): Коэффициенты частичного сопротивления (γ R ) для буронабивных свай

Сопротивление Символ R1 R2 R3 14140008 R3 14140008 1.0 1,1 1,0 1,3
Вал (сжатие) γ s 1,0 1,1 1,0 1,3
Всего / комбинированное t 1,0 1,1 1,0 1,3
Вал в напряжении γ s; t 1,25 1,15 1,1
9167 R3 14140008 Таблица A8): Коэффициенты частичного сопротивления (γ R ) для свай непрерывного лопастного шнека (CFA)

Сопротивление Символ R1 R2 R3 14140008 R3 14140008 1.25 1,1 1,0 1,6
Вал (сжатие) γ s 1,0 1,1 1,0 1,3
Всего / комбинированное t 1,15 1,1 1,0 1,5
Вал на растяжении γ s; t 1,25 1,15 1,1
9167 R3 14140008 b, k и R s, k должны определяться из;

R c, k = R b, k + R s, k = (R b, cal + R s, cal ) / ξ = R c, cal / ξ = min [R c, кал (среднее) / ξ 3 ; R c, кал (мин) / ξ 4 ] —— (9)

, где ξ 3 и ξ 4 — коэффициенты корреляции, которые зависят от количества профилей испытаний, n.Значения коэффициентов корреляции могут быть установлены Национальным приложением. Рекомендуемые значения приведены в таблице A10 стандарта EN 1997-1: 2004. Для конструкций с достаточной жесткостью и прочностью для передачи нагрузок от «слабых» к «сильным» сваям коэффициенты ξ 3 и ξ 4 могут быть разделены на 1,1, при условии, что они никогда не будут меньше 1,0.

Характеристические значения могут быть получены вычислением:
R b, k = A b q b, k —— (11)
R s, k = ∑A s, i q s, i, k —— (12)

, где q b, k и q s, i, k — характерные значения сопротивления основания и трения вала в различных пластах, полученные из значений параметров грунта.

Для оценки трения вала сваи и концевого подшипника по параметрам грунта можно использовать следующие соотношения;

Несвязные почвы;
q s, k = σ v ‘k s tanδ —— (13)
q b, k = σ v ‘ N q —— (14)

Связный грунт или слабая порода (аргиллит)
q s, k = αC u —— (15)
q b, k = C u N c —— (16 )

Коэффициент адгезии (α) можно определить по таблице или по результатам испытаний на неограниченное сжатие (UCS).Для свай в глине N c обычно принимается равным 9,0.

Рисунок 5 : Взаимосвязь между коэффициентом сцепления и недренированным сцеплением грунта

Обычно рекомендуется, чтобы Cu <40 кПа, α принималось равным 1,0.

Рисунок 5: Взаимосвязь между коэффициентом сцепления и прочностью грунта на неограниченное сжатие

Расчет свайного фундамента методом испытания на статическую свайную нагрузку

Процедура определения сопротивления сваи при испытании на статическую нагрузку основана на анализе значений сопротивления сжатию R c, m , измеренных при испытаниях на статическую нагрузку на одной или нескольких пробных сваях.Пробные сваи должны быть того же типа, что и сваи фундамента, и должны быть заложены в том же слое.

Важным требованием, изложенным в Еврокоде 7, является то, что интерпретация результатов испытаний на нагрузку на сваи должна учитывать изменчивость грунта на площадке и изменчивость из-за отклонения от обычного метода установки свай. Другими словами, необходимо тщательное изучение результатов исследования грунта и результатов испытаний свайной нагрузки.Результаты испытаний сваи под нагрузкой могут привести, например, к выявлению различных «однородных» частей площадки, каждая из которых имеет свою особую характеристику сопротивления сваи сжатию.

Чтобы использовать результат испытания на статическую нагрузку для проектирования свайного фундамента, определите характеристическое значение R c, k из измеренного сопротивления заземления R c, m , используя следующее уравнение:

R c, k = Min {(R c, m ) среднее / ξ 1 ; (R c, m ) мин / ξ 2 } —— (17)

, где ξ 1 и ξ 2 — коэффициенты корреляции, относящиеся к количеству n протестированных свай, и применяются к среднему (R c, m ) среднему и к наименьшему (R c, m ) мин из R c, m соответственно.Рекомендуемые значения для этих коэффициентов корреляции, приведенные в Приложении А, предназначены в первую очередь для покрытия изменчивости грунтовых условий на площадке. Однако они могут также покрывать некоторую изменчивость из-за эффектов установки свай.

Расчетное сопротивление сваи сжатию, R c, d получается путем применения частного коэффициента γt к общему характеристическому сопротивлению или частных коэффициентов γs и γb к характеристическому сопротивлению вала и характеристическому базовому сопротивлению, соответственно, в соответствии со следующим уравнения:

R c, d = R c, k / γ t —— (18)
или
R c, d = R b, k / γ b + R s, k / γ s —— (19)

R c, d для устойчивых и переходных ситуаций может быть получено из результатов испытаний свайной нагрузкой с использованием DA-1 и DA-2 и рекомендуемых значений для частичных Коэффициенты γ t или γ s и γ b приведены в таблицах А.6, A.7 и A.8 стандарта EN 1997-1: 2004.

(PDF) Улучшение процесса проектирования свайных фундаментов с помощью методов управления строительством

Его исследовательские интересы включают анализ надежности, проектирование свайных фундаментов-

и вероятностный метод в инженерно-геологической инженерии.

Гассем Хабибагахи получил степень магистра гражданского строительства в университете Макгилла в Монреале, Канада,

, в 1985 году. В 1990 году он получил степень доктора наук

в области гражданского строительства в Монреальском университете, Канада

.С 1997 года он был преподавателем кафедры гражданского строительства и охраны окружающей среды

Университета Шираз, Шираз, Иран.

Его исследовательские интересы связаны с поведением ненасыщенных почв, анализом

земляных и каменных плотин и численной несущей способностью ненасыщенных грунтов

.

Арсалан Гахрамани получил степень бакалавра наук. степень американского

Бейрутского университета и степень магистра наук. и к.т.н. степени Принстонского университета

.Он является профессором кафедры гражданского строительства инженерной школы

, Ширазский университет, Шираз, Иран, в отделении геотехнической инженерии

. Его научные интересы:

Поведение ненасыщенных грунтов и оценка различных методов

определения осевой нагрузки сваи.

Казем Фахарян получил степень бакалавра наук. степень в области гражданского строительства из

Технологического университета Амиркабира, Тегеран, Иран, в 1986 году. Он получил

M.Степень S. в области гражданского строительства, геотехники, полученная в Технологическом университете

Амиркабир, Тегеран, Иран, в 1989 г. и степень доктора наук

в области гражданского строительства, полученная в Университете Оттавы, Оттава,

Онтарио, в 1996 г. С 1997 года он был преподавателем

Департамента гражданской и экологической инженерии в Технологическом университете Амиркабир

, Тегеран, Иран. Сфера его научных интересов: динамика поведения грунта

, оценка различных методов определения осевой несущей способности сваи.

ORCID

Сейед Али Асгари Пари http://orcid.org/0000-0001-5230-9649

Ссылки

AASHTO. 2007. Спецификации конструкции моста LRFD. Вашингтон, округ Колумбия:

Американская ассоциация автомобильных дорог и транспорта штатов

Официальные лица.

Абдель Салам, Шериф С., Кам В. Нг, Шри Шритаран, Муханнад Т.

Сулейман и Мэтью Ролинг. Разработка процедур LRFD

для фундаментов мостовых свай в Iowa-volume III: рекомендуемые коэффициенты сопротивления

с учетом контроля строительства и настройки.

№ Проекты IHRB TR-584. Государственный университет Айовы. Институт транспорта

, 2012.

Абдель Салам, С. С., С. Шритаран и М. Т. Сулейман. 2010. «Текущие методы проектирования и строительства

свайных фундаментов с

с упором на реализацию LRFD». Journal of Bridge Engineering

15: 749–758. DOI: 10.1061 / (ASCE) BE.1943-5592.0000118.

Аллен, Тони М., Анджей С. Новак и Ричард Дж. Батерст. 2005.

«Калибровка для определения факторов нагрузки и сопротивления для

Геотехническое и структурное проектирование.”In Transportation Research

Circular E-c079.

AS2159, A.S .. 1995. Проектирование и установка свай. Стандарты Австралия

Limited.

Асгари Пари, С. А., Г. Хабибагахи, А. Гахрамани и К. Фахарян.

2019. «Калибровка коэффициентов сопротивления на основе надежности в методе LRFD

для забивных свайных фундаментов в прибрежных регионах Ирана».

Международный журнал гражданского строительства 1–12.

Association, C.S .. 2006.Кодекс проектирования мостов канадских автомагистралей. Канада:

Канадская ассоциация стандартов.

Баркер Р. М. и Дж. М. Дункан. 1992. Руководство по проектированию фундаментов мостов

. Вашингтон, округ Колумбия: Транспортный исследовательский совет.

Беккер, Д. Э. 1996. «Восемнадцатый канадский геотехнический коллоквиум:

Проектирование предельных состояний для фундаментов. Часть I. Обзор процесса проектирования фундамента

». Канадский геотехнический журнал 33:

956–983. DOI: 10.1139 / т96-124.

BS EN 1997-1. 2004 г. Геотехническое проектирование, часть 1: Общие правила.

Карлсруэ, Германия: Федеральный научно-исследовательский институт водных путей

Институт.

Берланд Дж. Трение вала свай в глине, 1973 год — простой фундаментальный подход.

. Англия: Наземная инженерия / Великобритания / 6.

Канадская комиссия по строительным и противопожарным нормам. Национальные исследования.

Совет Канады., Институт исследований в строительстве (Канада),

Национальные строительные нормы и правила Канады.2010. Национальный исследовательский совет

Канады, Институт исследований в строительстве.

Дэвиссон, М. Т., 1972. «Сваи большой емкости». Труды, грунт

Серия лекций по механике по инновациям в Foundation

Строительство 81–112.

Decourt, L., 1995. «Прогнозирование отношений расчета нагрузки для фондов

на основе SPT-T». Цикл конференции

Inter. «Леонардо Зееваерт», UNAM, Мексика 85–104.

Эслами, А.и Б. Х. Феллениус, 1996. «Вместимость ствола сваи, определенная по данным

Piezocone (cptu)». Труды 49-й Канадской геотехнической конференции

, сентябрь. 21–25.

Гейтс, М. 1957. «Эмпирическая формула для прогнозирования несущей способности сваи

». Гражданское строительство 27: 65–66.

Грин Р. и Д. Беккер. 2001. «Национальный отчет по проектированию предельных состояний в инженерно-геологических изысканиях

: Канада». Геотехнические новости — Ванкувер 19:

47–55.

Honjo, Y.и T. Nagao, 2007. «Разработка базовой специальной конструкции

Кодекс

на основе концепции технических характеристик, основанной на характеристиках: технические стандарты

для портовых сооружений». Proc. 1-й Международный симпозиум

по геотехнической безопасности и рискам (под ред. Х. В. Хуанг

и Л. М. Чжан). 18–19. doi: 10.1094 / PDIS-91-4-0467B

Honjo, Y., and O. Kusakabe, 2002. «Предложение всеобъемлющего кода проекта

Foundation: Geo-code 21 Ver. 2. ”Материалы международного семинара

по кодам проектирования фундаментов и исследованию грунта

.Бакема, Нидерланды.

Ликинс, Г.Е., Ф. Рауше и Г.Г. Гобл, 2000. «Динамические испытания свай при высоких деформациях

, оборудование и практика». Труды шестой

Международной конференции по применению теории волн напряжений

к сваям . 327–333.

Лонг, Дж., Дж. Хендрикс и А. Баратта. 2009. Оценка / модификация

IDOT Foundation свайного проектирования и политики строительства. Иллинойс

Центр транспорта (ИКТ).

Маквей, М., и Б. Биргиссон. 2002. «Неопределенность в нагрузке и сопротивлении

Факторы Phi расчета для забивных предварительно напряженных бетонных свай».

Отчет о транспортных исследованиях: Транспортный журнал

Исследовательский совет 2202: 99–107. DOI: 10.3141 / 1808-11.

Ng, K., and S. Sritharan. 2014. «Интеграция управления строительством и установки свай

в расчет по нагрузке и коэффициенту сопротивления свай». Грунты и фундаменты

54: 197–208. DOI: 10.1016 / j.sandf.2014.02.010.

Ng, K., S. Sritharan, K. Dunker, and D. DeBoer. 2012. «Проверка

Рекомендуемых факторов нагрузки и сопротивления, проектирование и строительство

свай в связных грунтах». Отчет об исследованиях в области транспорта: журнал

Совета по исследованиям в области транспорта 49–58. DOI: 10.3141 / 2310-06.

Новак А. 1999 Калибровка кода проектирования моста LRFD, Отчет NCHRP.

ВАШИНГТОН, округ Колумбия: Американская ассоциация государственных автомагистралей и

Транспортные официальные лица; Расчет коэффициента нагрузки и сопротивления.

Пайковски, С.Г., Б. Биргиссон, М. Маквей, Т. Нгуен, К. Куо,

Г. Б. А. Б. М. Бэчер, К. Стенерсен, К. О’Мэлли, Л. Чернаускас и

М. О’Нил. 2004. ОТЧЕТ 507 NCHRP, расчет коэффициента нагрузки и сопротивления

(LRFD) для глубоких фундаментов. ВАШИНГТОН, округ Колумбия: Американская

Ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта.

Фун, К. К., Ф. Х. Кульхави и М. Д. Григориу. 1995. Расчет фундамента

на основе надежности для сооружений ЛЭП.Пало-Альто, Калифорния:

Исследовательский институт электроэнергетики. Представительский номер TR-105000.

Фун, К.К., Ф.Х. Кулхоуи и М.Д. Григориу, 2003. «Расчет множественного сопротивления

Факторный расчет для фундаментов неглубоких конструкций линий электропередачи».

Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии 129: 807–818.

DOI: 10.1061 / (ASCE) 1090-0241 (2003) 129: 9 (807).

Ролинг, М. Дж., С. Шри и М. Т. Сулейман. 2011. «Введение в базу данных PILOT

и определение коэффициентов сопротивления LRFD для контроля конструкции

забивных стальных двутавровых свай.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Сопротивление Символ R1 R2 R3 14140008 R3 14140008 1.1 1,1 1,0 1,45
Вал (сжатие) γ s 1,0 1,1 1,0 1,3
всего t 1,11 1,1 1,0 1,4
Вал в напряжении γ s; t 1,25 1,15 1,1