Ленточный фундамент с буронабивными сваями: Ленточный фундамент на буронабивных сваях

что это такое, плюсы и минусы+видео

Содержание

• 1 Устройство буронабивных свай
• 2 Фундамент на сваях буронабивного вида
  • 2.1 Буронабивное основание с ростверком
    • 2.1.1 Видео: ростверк на буронабивных сваях
  • 2.2 Ленточный буронабивной фундамент
    • 2.2.1 Видео: свайно-ленточный фундамент
• 3 Особенности бурения скважин
  • 3.1 Видео: буронабивные сваи, очистка и заливка своими руками
• 4 Преимущества и недостатки бурозаливного фундамента
  • 4.1 Видео: особенности, плюсы и минусы свайного фундамента

В ряде случаев ленточный, монолитный и другие варианты фундаментов соорудить невозможно. Буронабивное основание является единственным верным решением в таких ситуациях. Перед его монтажом нужно освоить технологию строительства этого вида фундаментов.

Устройство буронабивных свай

Для строительства многоэтажных или частных домов могут использоваться буронабивные сваи. Они представляют собой вариант фундаментной опоры в виде монолитных конструкций, имеющих цилиндрическую форму и арматурный каркас. С помощью этих элементов создают свайно-ленточные основания для домов различного типа.

Свайно-ленточное основание состоит из определённого количества заглублённых опорных столбов, на которые сверху заливается бетонная лента

Фундамент на буронабивных сваях сооружают в ряде случаев, когда строительство иного основания отличается сложностью или просто невозможно. К таким ситуациям относятся следующие:

• высокий уровень грунтовых вод, то есть их залегание на глубине 2 м и менее;
• слабая несущая способность грунта на участке;
• вес возводимого здания более 350 т;
• незначительный уклон участка для застройки;
• большая глубина промерзания грунта.

В таких ситуациях устройство буронабивных свай для фундамента является оптимальным решением, ведь они обеспечивают повышенную устойчивость сооружения. При этом основание имеет и серьёзный недостаток, выраженный в отсутствии возможности устроить подвальное помещение.

Если правильно подобрать параметры свай, фундамент выдержит даже очень тяжёлые строения

В промышленном строительстве сваи устанавливают с помощью специального оборудования. При частных домах большинство работ проводится вручную. Важно учитывать свойства грунта. Например, если почва легко осыпается, то потребуется опалубка для заливки свай.

Фундамент на сваях буронабивного вида

Строительство любого фундамента предполагает проведение разметки участка, во время которой все проектные размеры переносят с чертежа на местность. Это очень просто сделать если строение имеет прямоугольную или квадратную форму. В углах будущего здания устанавливают колышки и натягивают между ними верёвку, проверяя угол и ровность каждой стороны. Затем надо определить расположение каждой сваи, расстояние между которыми должно составлять 1–1,5 м. Эти точки также отмечают колышками. После этого проводится обноска, необходимая для жёсткого закрепления осей здания в перпендикулярных направлениях. Крепление обноски размещается на 2 м дальше, чем места для свай.

Обноска участка обозначает его границы и производится при помощи деревянных конструкций, закрепляемых на расстоянии 2 м от линий расположения свай

Для установки обноски следует использовать П-образные конструкции, опоры которых закапывают в землю, а на поперечинах фиксируются шнуры, обозначающие оси здания. Обноска осуществляется со всех четырёх сторон параллельно каждой разбивочной оси.

Буронабивное основание с ростверком

Одним из вариантов буронабивного фундамента является основание, имеющее ростверк из монолита или бруса. Основа подходит для строительства лёгких зданий из дерева или кирпича. Фундамент возможно сделать своими руками без применения спецтехники, что делает его востребованным для строительства частных домов.

Монолитный ростверк связывает все сваи в единое целое и обеспечивает надежность сооружения

Устройство свайно-ростверкового фундамента производят в следующей последовательности:

1. Разметка и обноска участка.
2. Бурение скважин в отмеченных местах. Для свай диаметром менее 350 мм можно использовать садовый бур.
3. Укрепление стенок скважины опалубкой. Для этого можно использовать лист рубероида, свёрнутый цилиндром.

   Чтобы стенки скважины не осыпались в процессе заливки, в неё устанавливают свёрнутые листы рубероида

4. Армирование. Для свайного фундамента используют продольный каркас, состоящий из прутьев с сечением 12–16 мм. Их количество зависит от диаметра сваи, но наиболее универсальным вариантом является применение 4–6 прутьев на одну сваю.

   Для армирования используют каркас из четырёх или шести продольных прутов в зависимости от диаметра скважины

5. Заливка бетоном. Если количество свай не очень велико, бетон можно приготовить вручную. В противном случае лучше воспользоваться услугами миксера с насосом. Если сваи заливаются вместе с ростверком, то без привозного раствора не обойтись. Прежде чем выполнять следующие операции, сваям надо дать схватиться в течение 5–7 дней.
6. Создание опалубки под ростверк. Поскольку ростверк будет находиться на определённом расстоянии от земли, опалубка должна выполняться в виде короба, закреплённого на проектной высоте.

   Опалубку необходимо прочно закрепить, чтобы она смогла выдержать вес бетона

7. Укладка армирующего каркаса. Каркас делается по той же схеме, что и для свай. В местах заложения опор он должен связываться с каркасами свай.

   Армирующий каркас укладывается по всей длине опалубки и перевязывается с каркасом каждой сваи

8. Заливка ростверка. Заполнение опалубки раствором необходимо выполнить за один день, иначе бетон схватится слоями и не достигнет расчётной плотности. Поэтому использование бетонного насоса на этом этапе неизбежно.

   Для заливки ростверка требуется большой объём бетона, поэтому необходимо вызвать миксер со специальным насосом

9. После заливки бетон необходимо проштыковать для удаления пузырьков воздуха. Это можно сделать глубинным вибратором или обычным арматурным прутом. Далее поверхность ростверка надо выровнять и закрыть гидроизолирующей плёнкой или рубероидом.
10. Через 28–30 дней ростверк полностью застынет, и можно будет приступать к дальнейшему строительству.

    Ростверк из монолитного ленточного каркаса приобретает окончательную прочность примерно через месяц после заливки

Ростверк также может быть выполнен из бруса, размеры которого зависят от веса здания. Крепление деревянных элементов осуществляется на оголовки, зафиксированные на торцах свай.

Видео: ростверк на буронабивных сваях

Ленточный буронабивной фундамент

Для небольшого строения, дачи или частного дома подходит ленточное основание на буронабивных сваях. Конструкция представляет собой опорные сваи, укреплённые в почве и соединённые монолитным ростверком из бетона. Для создания такого фундамента нет необходимости в тщательном выравнивании участка, а основание закладывается ниже уровня промерзания грунта. Строительство отличается небольшим объёмом трудозатрат. Ленточный буронабивной фундамент также не требует многочисленных расчётов, ведь для определения параметров основания достаточно рассчитать диаметр свай, подобрать уровень их заглубления и количество опор.

В ленточном варианте фундамента бетонный ростверк опирается не только на сваи, но и на поверхность грунта

Строительство ленточного буронабивного фундамента предполагает следующие основные действия:

1. Проведение разметки и обноски, в процессе которых отмечаются места расположения всех свай.
2. Выкапывание траншеи, ширина которой зависит от диаметра свай и толщины стен.
3. Бурение скважин для установки свай. Глубина скважин может достигать 2 м.

   Если сваи имеют небольшой диаметр, их можно сделать при помощи обычного садового бура

4. По стенкам скважин укрепляют гильзу из рубероида, а на дно засыпают небольшой слой песка.
5. В скважину устанавливают арматурный каркас.

   Перед заливкой в скважину помещают опалубку из рубероида, а затем устанавливают арматурный каркас

6. По окончании всех подготовительных работ сваю заливают бетоном.

   Заливать каждую сваю нужно за один приём, иначе она не будет иметь нужной прочности

Для высыхания конструкции потребуется 4–5 недель. После этого можно продолжать строительство здания согласно проекту.

Видео: свайно-ленточный фундамент

Особенности бурения скважин

Бурение скважины является одним из основных этапов возведения буронабивного фундамента. Необходимо определить диаметр свай, уровень их заглубления, а также предусмотреть после бурения гидроизоляцию. Основные параметры свай, часто использующиеся в строительстве, предполагают диаметр 280 мм и глубину до 2 м. Сваи с такими параметрами оптимальны для строительства двухэтажного здания.

В большинстве случаев для строительства двухэтажного дома достаточно залить сваи диаметром 280 мм и глубиной ниже уровня промерзания почвы

При строительстве частного дома бурение может осуществляться вручную с помощью ручного мотобура. Это приспособление позволяет создать аккуратные скважины для оперативного монтажа свай.

Использование мотобура существенно сократит затраты времени и сил на устройство скважин под сваи

Этот инструмент имеет специальное приспособление, с помощью которого легко сделать расширение в области основания опор. Диаметр этой части может составлять до 500 мм, что оптимально для строительства массивных конструкций.

Видео: буронабивные сваи, очистка и заливка своими руками

Преимущества и недостатки бурозаливного фундамента

Каждый вариант основания для здания обладает своими преимуществами и недостатками. Бурозаливной фундамент востребован в строительстве на участках со сложным грунтом, но перед сооружением этой основы следует знать её основные особенности:

• высокий уровень надёжности;
• защита здания от грунтовых вод;
• пригодность для строительства на мягком грунте;
• невысокие затраты на строительные материалы;
• непродолжительный период возведения.

Основной минус бурозаливного основания заключается в том, что такой фундамент подходит лишь для малоэтажного строительства нетяжелых зданий. Именно поэтому его часто используют при возведении частных домов до трёх этажей в высоту.

Видео: особенности, плюсы и минусы свайного фундамента

Строительство буронабивного фундамента проводится при сооружении лёгких зданий на разных типах грунта. Такое основание обеспечивает надёжность, долговечность и устойчивость жилому дому.

• Автор: Ольга Новикова
• Распечатать

Оцените статью:

(4 голоса, среднее: 5 из 5)

Поделитесь с друзьями!

Устройство фундамента с ленточным ростверком на буронабивных сваях

При строительстве любого здания устройство его фундаментного основания является наиважнейшим этапом всего строительства, поскольку долговечность всей постройки напрямую зависит от правильно выполненных фундаментных работ. Выбор способа устройства фундамента зависит как от типа будущей постройки, так и от особенностей места её расположения. Применение буронабивной технологии позволяет обеспечить строительство основы здания на сложных грунтах без потери в показателях надёжности и долговечности.
Пример устройства буронабивного ленточного фундамента

Ленточный фундамент на буронабивных сваях является оптимальным, современным решением для устройства жилых зданий и прочих хозяйственных строений и сараев с основанием. Сочетание его экономичности и надёжности с минимальным временем на его устройство делает данный тип основания широко применимым как в частном, так и в промышленном проектировании и строительстве.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

• 1 Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов
• 2 Порядок проведения работ при устройстве буронабивного ленточного фундамента
  • 2.1 Разметка на местности
  • 2.2 Установка буронабивных свай
  • 2.3 Строительство ленточного ростверка

Основные преимущества буронабивной технологии устройства фундаментов

Технология буронабивных фундаментов основана на принципе распределенной нагрузки между ключевыми точками возводимого строения и организации связующих элементов, которые обеспечивают единство конструкции, а также устойчивость к грунтовым изменениям.
Схема с размерами устройство ленточного фундамента со сваями

Основные составляющие конструктивные элементы фундамента:

• буронабивные сваи, представляющие собой вертикальные железобетонные опоры различного способа изготовления, основание которых заглубляется на уровень ниже точки промерзания грунта в конкретной местности, и расположенные равномерно по точкам несущих нагрузок, полученных путём расчётов; Схема устройства буронабивных свай
• связующая железобетонная конструкция, которая обеспечивает горизонтальную стабильность свайного основания и устойчивость к грунтовым сезонным воздействиям, может быть выполнена в виде:
  • мелкозаглублённой ленточной связки;
  • подвешенного ростверка;
  • ростверка монолитного типа.

Можно выделить следующие преимущества применения буронабивных фундаментов.
Пример заливки буронабивного основания под большое здание

1. Устройство основы здания по данной технологии может быть выполнено на любых грунтах, кроме скальных. Это обусловлено тем, что буронабивные свайные опоры располагаются ниже уровня промерзания на, так называемых, неподвижных грунтах, что исключает их вертикальное движение при сезонных грунтовых подвижках.
2. Данный способ обустройства основания является оптимальным при возведении фундамента построек на неровных участках местности, в частности, с большими перепадами по высоте. В этом случае плоскость основы выравнивается равномерно распределенными сваями, которые принимают на себя основную нагрузку, что даёт сочетания экономичности фундамента и его надёжности.
3. При устройствах основы здания буронабивного типа отпадает необходимость в проведении масштабных земляных работ. Это также экономит время, снижает трудоёмкость и сохраняет окружающий ландшафт.
4. Замена земляных работ бурением скважин под сваи позволяет проводить строительные работы по устройству фундамента под новое здание в непосредственной близости от существующих построек. При этом исключаются отрицательные механические воздействия на окружающие строения и подведённые подземные коммуникации.
5. Устройство фундаментов по буронабивной технологии может быть выполнено своими руками достаточно быстро за счёт его несложного строительства, что делает данный способ востребованным для частного строительства.

Схематическое изображение буронабивного фундамента
Все вышеперечисленное позволяет считать технологию свайных буронабивных фундаментов оптимальным решением при строительстве оснований практически любых зданий и сооружений.

Вернуться к оглавлению

Порядок проведения работ при устройстве буронабивного ленточного фундамента

Буронабивной ленточный фундамент является достаточно распространенным среди используемых способов устройства связующего пояса для свайного основания и подходит как для хозяйственных построек, так и для проектов жилых домов разной этажности.
Готовый залитый буронабивной ленточный фундамент

Работы по его изготовлению подразделяются на следующие основные этапы.

Разметка на местности

Перед непосредственным проведением разметки на местности необходимо произвести тщательный расчёт точек расстановки свай. Основными параметрами для расчёта будут служить следующие показатели:

• диаметр планируемой сваи и материал для её изготовления;
• показатель прочности цемента, который предполагается использовать;
• конструктивные особенности будущего здания, в том числе:
  • этажность; Чертеж с названиями элементов конструкции здания и фундамента
  • планируемый тип материала;
  • наличие или отсутствие внутренних капитальных перегородок;
  • планируемые выносные элементы.
• глубина промерзания грунта в данной местности; Вариант конструкции буронабивного ленточного основания
• состав грунта и его характеристики;
• глубина залегания слоя грунтовых вод;
• наличие или отсутствие сезонных воздействий водных факторов.

Расчёты могут быть выполнены самостоятельно с использованием стандартных формул и коэффициентов или с применением специализированных «калькуляторов» для фундамента в интернете.
Таблица для расчета армирования фундамента
По факту определения ключевых точек, составляется план фундамента, который переносится на местность.

При выполнении разметки, как правило, используют деревянные колья и строительный шпагат.

Действия выполняют в следующей последовательности:

• производят расстановку разметочных кольев по углам периметра будущей постройки последовательно с соблюдением расчётных расстояний;
• выполняют корректировку периметра с учётом равенства диагоналей и соблюдения параллельности сторон;
• размечают промежуточные точки расположения свай;
• проводят натяжку шпагата по линиям расстановки кольев;
• производят подготовку траншеи шириной 30-40 см в зависимости от типа постройки под мелкозаглублённый ленточный ростверк.

По факту проведения данных мероприятий приступают к дальнейшим действиям по строительству.

Установка буронабивных свай

Для непосредственной установки буронабивных свай в точках разметки выполняют бурение, которое выполняется, как правило, ручным буровым инструментом. В случае масштабного строительства целесообразно использовать специализированную бурильную технику.

При бурении скважин необходимо учитывать следующие основные моменты:

• её диаметр должен соответствовать диаметру сваи с предусмотренным технологическим запасом в пределах 10-20%; Пошаговый процесс бурения скважины и установки сваи
• бурение выполняют на глубину ниже точки промерзания грунта не менее 20-30 см;
• основание скважины необходимо расширить до размера равного двум диаметрам сваи.

Для самой опоры допустимо использовать различные материалы, в том числе:

• металлические трубы;
• трубы из асбестоцемента;
• рубероидный каркас-опалубку.

Наиболее доступным и простым является способ устройства свай из двойного слоя рубероида и металлической сетки, которые выполняют функцию опалубки при заливке цементного раствора.
Установка буронабивных свай в подготовленные скважины выполняется в следующем порядке.

1. Дно скважины очищают от излишнего рыхлого грунта и трамбуют, выполняют отсыпку песчано-гравийной подушки высотой 15-20 см. Для лучшего бетонирования рекомендуется также пролить подушку водой и утрамбовать.
2. Выполняют подготовку металлического арматурного каркаса, высота которого должна быть в пределах 20-30 см над уровнем земли. При этом оптимальным считается каркас, состоящий из 4-х вертикальных прутов арматуры с расположением горизонтальных элементов на расстоянии не более 30 см.
3. Металлические каркасы фиксируют по центру каждой из скважин, слегка заглубляя основание.
4. Из металлической сетки изготавливают цилиндр, длина которого равна высоте сваи с учётом выступа над поверхностью грунта не менее 10-15 см. Диаметр цилиндра должен соответствовать необходимому диаметру сваи. Края сетки скрепляют вязальной проволокой, а внутрь полученной конструкции укладывают закольцованный двойной слой рубероида. Пример установки арматурного каркаса
5. Полученную свайную опалубку устанавливают в скважину не нарушая положения каркаса.
6. Заливку цементным раствором выполняют постепенно, с промежуточной трамбовкой, при этом после заполнения четверти объёма сваи, рекомендуется слегка вынуть опалубку и осадить её на место. Это обеспечивает равномерное распределение раствора в расширении основания скважины и более надёжное крепление самой сваи. Процесс заливки сваи бетонным раствором
7. По окончании заливки всех свай необходимо обеспечить защиту от дождя, укрыв верхнюю часть непромокаемым материалом. Дальнейшее строительство желательно производить не ранее, чем через 3-5 дней.

Надо отметить, что для арматурного каркаса оптимальным считается использование рифленых металлических прутов диаметра:
Схема устройства армирования сваи

• 100 — 120 мм для вертикальных составляющих;
• 60 — 80 мм для горизонтальных связующих.

При этом соединение арматуры выполняют либо путём приваривания составляющих, либо увязывая элементы вязальной проволокой по соответствующей технологии. Смотрите в видео процесс заливки буронабивных сваи.

Строительство ленточного ростверка

После того как свайное основание затвердело можно приступать к действиям по устройству связующего монолитного ростверка.
Работы производятся в следующем порядке.

1. Подготовленную траншею освобождают от излишнего грунта и трамбуют ее основание, при этом подсыпая грунт по окружности свайных опор и выравнивания траншею в этих местах. Выполняют отсыпку песчаной подушки 10-15 см, проливают подушку водой. Схема устройства ленточного ростверка
2. Устанавливают опалубку по всей линии будущего основания, соблюдая при этом вертикальный уровень. Для её устройства, как правило, используют щиты из досок с установкой наклонных внешних упоров и горизонтальными связующими брусками, чтобы избежать изменения конфигурации конструкции во время заливки раствором. Высота опалубки должна быть не менее необходимой высоты готового ленточного фундамента и, как правило, составляет 20-40 см в зависимости от типа будущего строения. Пример устройства опалубки для ленточного ростверка
3. Производят расстановку и укладку арматурного каркаса, который надёжно скрепляют с оставшимися концами арматуры свай. Процесс армирования ленточного ростверка
4. Далее выполняют постепенную заливку конструкции цементным раствором с промежуточным трамбованием. Чтобы исключить расслоения фундамента в дальнейшем, работы по бетонированию необходимо выполнять единовременно. При выравнивании верхнего слоя нужно учитывать горизонтальный уровень поверхности. Процесс заливки ростверка раствором
5. По истечении 1-2 дней опалубка может быть удалена. Дальнейшее строительство рекомендуется продолжать не ранее, чем через 7-10 дней.

Данный этап является завершающим в производстве работ по устройству ленточного буронабивного фундаментного основания.

Таким образом, буронабивной ленточный фундамент является широко применимым для строительства зданий и сооружений различного назначения. Он применяется как при частном, так и в промышленном строительстве. Простота его устройства, экономичность и надёжность делают данный способ обустройства основания особенно привлекательным для расчётливого хозяина, который может произвести строительство своими руками.

Ноу-хау о преимуществах и типах свайных фундаментов

Свайные фундаменты состоят из свай, которые вкапываются в грунт до достижения слоя устойчивого грунта. Свайные фундаменты передают строительную нагрузку на несущий грунт с большей несущей способностью. Свайные фундаменты полезны в регионах с неустойчивым верхним слоем грунта, который может подвергаться эрозии, или для крупных сооружений. Часто требуется свайный фундамент, чтобы выдерживать боковую нагрузку. Боковые нагрузки возникают из различных источников, включая ветер, землетрясения, волны и удары судов.

Боковая несущая способность сваи обычно намного меньше осевой несущей способности, поэтому часто устанавливаются группы свай для увеличения поперечной несущей способности всей системы фундамента. Когда группы вертикальных или отвесных свай не обеспечивают достаточного бокового сопротивления, сваи можно забить, чтобы мобилизовать часть более высокой осевой способности противостоять поперечной нагрузке.

Сваи представляют собой относительно длинные тонкие элементы, которые передают нагрузки фундамента через слои грунта с низкой несущей способностью на более глубокие слои грунта или породы с высокой несущей способностью. Они используются, когда по экономическим, строительным или почвенным соображениям желательно передавать нагрузки на пласты за пределами практической досягаемости мелкозаглубленных фундаментов. В дополнение к опорным конструкциям сваи также используются для закрепления конструкций против подъемных сил и для оказания помощи конструкциям в сопротивлении боковым силам и силам опрокидывания.

ВВЕДЕНИЕ

Свайные фундаменты используются в течение многих лет для переноса и передачи нагрузок на грунт, структура которого считается слабой из-за состояния грунта. На ранних этапах развития села и города располагались в непосредственной близости от озер и рек из-за наличия воды, а также для обеспечения должной защиты местности. Поэтому слабый несущий грунт был укреплен за счет использования деревянных свай, которые вручную вбивались в землю или закреплялись в ямах, заполненных камнями и песком. Примитивные методы установки свай были изменены после промышленной революции, и были введены методы установки с помощью паровых или дизельных машин. С развитием технологий механики грунтов и других смежных дисциплин были разработаны превосходные сваи и системы установки свай.

НЕОБХОДИМОСТЬ СВЯТОГО ФУНДАМЕНТА

1. Когда пласты на поверхности земли или непосредственно под ней сильно сжимаемы и очень слабы, чтобы выдерживать нагрузку, передаваемую конструкцией.
2. Когда план сооружения неравномерен по отношению к его очертаниям и распределению нагрузки. Если будет построен мелкозаглубленный фундамент, это вызовет неравномерную осадку. Свайный фундамент необходим для уменьшения дифференциальной осадки.
3. Свайные фундаменты необходимы для передачи структурных нагрузок через глубокие воды на твердую толщу.
4. Свайные фундаменты используются для сопротивления горизонтальным силам, а также для поддержки вертикальных нагрузок в подпорных конструкциях и высоких конструкциях, которые подвергаются горизонтальным силам из-за ветра и землетрясения.
5. Сваи необходимы, когда почвенные условия таковы, что из-под неглубокого фундамента может произойти вымывание или размыв почвы.
6. В случае расширяющегося грунта, такого как чернозем хлопчатника, который набухает или сжимается при изменении содержания воды, сваи используются для передачи нагрузки ниже активной зоны.
7. Просадочные грунты, такие как лесс, имеют нарушение структуры, сопровождающееся внезапным уменьшением пористости при увеличении содержания воды. Сваи используются для передачи нагрузки за пределы зоны возможного изменения влажности таких грунтов.

Рис. 1: Свайные фундаменты

СВАЙНОЙ ФУНДАМЕНТ В ОТНОШЕНИИ СКВАЖИННОГО ФУНДАМЕНТА

1. Скважинный фундамент обеспечивает прочное и массивное основание для больших нагрузок, в отличие от групп свай, которые по отдельности тонкие и слабые и могут быть повреждены при столкновение с плавающими деревьями или валунами, катящимися по руслу реки.
2. Колодцы обеспечивают большой модуль упругости при минимальной площади поперечного сечения и, следовательно, эффективны при приеме больших вертикальных и горизонтальных нагрузок даже при большой неподдерживаемой длине.
3. Бетонирование пропарки колодца выполняется в сухих и контролируемых условиях, что гарантирует качество работ, однако то же самое нельзя сказать о набивных буронабивных сваях, где бетонирование должно производиться под водой или ниже уровня земли. Даже в случае сборных свай бетон подвергается сильным нагрузкам во время забивки, и нельзя исключать последующие повреждения.
4. Когда происходит размыв, сваи действуют как длинные распорки и должны быть рассчитаны на напряжения изгиба, которые довольно велики из-за изгибающих моментов, создаваемых продольными силами на настиле моста из-за тягового усилия и сил торможения.
5. Забить сваи через толщу, содержащую валуны и бревна, часто встречающиеся в аллювиальных грунтах, затруднительно, тогда как в случае колодезного фундамента имеется достаточный доступ для устранения препятствия. Довольно часто возникающее поверхностное трение достигает такой величины, что предотвращает дальнейшее забивание сваи, хотя прочный слой еще не достигнут.
6. Применение свайных фундаментов предпочтительнее фундаментов колодцев, где характеристики грунта и состояние грунтовых вод таковы, что при осушении колодца возникает явление удара.
7. Рост механизации и появление новой техники значительно снизили стоимость фундамента на сваях по сравнению со скважиной. Новые методы испытаний для проверки целостности свай и информация о слоях, прошедших через сваи или покоящихся, в значительной степени устранили неопределенность в отношении несущей способности свай.
8. Свайные фундаменты имеют явное преимущество перед колодезными с точки зрения скорости возведения. Везде, где время является критерием, свайный фундамент является естественным выбором.

ТИПЫ СВАЙ КОНСТРУКЦИЯ

1. Сборные забивные сваи

Обычно из железобетона или предварительно напряженного бетона и, как правило, небольшого размера для удобства обращения. Основное преимущество этого типа свай заключается в том, что их качество с точки зрения размеров, использования арматуры и бетона может быть обеспечено, поскольку сваи забрасываются на площадке в контролируемых условиях. Однако необходимо соблюдать осторожность при обращении, транспортировке и забивке сваи, чтобы избежать повреждений. Более того, ограничение длины в зависимости от мощности приводного оборудования является недостатком, поскольку их нельзя забрать очень глубоко, кроме как путем соединения. Как правило, глубина, на которой они используются, ограничена 36 метрами.

1. Забивные монолитные сваи

Сначала на необходимую глубину забивается стальная обсадная свая с башмаком внизу. Затем в обсадную трубу опускают арматурный каркас сваи и сваю бетонируют. По мере того, как бетонирование сваи продолжается вверх, обсадную трубу удаляют, сохраняя подходящую длину перехлеста. Когда такие сваи забивают в слабый грунт и извлекают трубу при бетонировании, это влияет на сопротивление и изменяет свойства грунта, а это также влияет на грузоподъемность отдельных свай. Они не подходят для использования в мягких грунтах, на больших глубинах или там, где требуется зацепление со скалой.

1. Буронабивные сваи

В буронабивном процессе используется обсадная труба большего диаметра. Поверх скважины устанавливается обсадная труба длиной 3-4 м, проходка которой осуществляется с помощью бейлора. Бурение ниже этой обсадной трубы осуществляется долблением, а боковые стенки поддерживаются в стабильном состоянии за счет циркуляции бентонитового шлама внутри скважины. Бурение продолжается до слоя, выбранного для основания конструкции. После достижения желаемого уровня фундамента долото извлекают, скважину промывают, арматурный каркас опускают в скважину и фиксируют на месте путем прихватки прихватками к опорным стержням в верхней части корпуса. После этого производят бетонирование с помощью тремы, удерживая ее конец всегда ниже верхнего уровня поднимающегося бетона.

Бетонирование продолжается до тех пор, пока в верхней части скважины не появится бетон хорошего качества. После этого tremie удаляется, а когда бетон достигает вершины, верхняя обсадная труба также удаляется. Бентонитовую смесь следует периодически проверять на удельный вес и менять, так как из-за постоянного использования она может смешиваться с почвой и ухудшаться по качеству. Этот тип сваи можно использовать даже там, где она забита в скалу, так как долбление в скале может быть выполнено легче. Эти сваи выполняют функцию опорно-фрикционных свай. Диаметр таких свай обычно превышает 1,0 м и может достигать 3,6 м и более. Они могут использоваться поодиночке или в группе и являются хорошей заменой фундаментов колодцев, необходимых для опор мостов на реках с глинистыми и смешанными грунтами.

1. Буронабивные Сборные сваи

При этом, как следует из названия, с помощью обсадной колонны пробуривается отверстие и в него вставляется сборная свая. Закрепив его на месте, кожух снимается. Конкретным процессом, используемым для буронабивных сборных свай, является процесс Беното, в котором стальная труба вдавливается в почву, поворачивается и переворачивается с помощью сжатого воздуха. Трубка выполнена в виде кожуха и продвигается на всю глубину после постепенного захвата грунта из трубы. Процесс продолжается до тех пор, пока трубка не достигнет заданного уровня. Затем сборная свая опускается внутрь и удерживается на месте. Трубу поднимают постепенно после заполнения кольцевого зазора между сборной сваей и грунтом цементным раствором.

• Забивные стальные сваи

Стальные сваи могут быть круглыми или иметь другую конструктивную форму. Круглые изготавливаются в виде сварных или бесшовных свай. Обычно используемые ранее для мостовых конструкций стальные или чугунные сваи имеют больший диаметр и винтовой тип. Они использовались в прошлом, когда нагрузка была меньше. Эти сваи подходят для забивания в связный грунт, чтобы достичь твердых слоев и служить опорными сваями. Они не подходят там, где ожидается сильный размыв, и для основания мостов, когда фундаменты расположены далеко друг от друга.

• Забивные Деревянные сваи

Деревянные сваи широко используются в Америке. Они использовались в Индии на железных и автомобильных дорогах для временных мостов. Деревянные сваи изготавливаются из твердой древесины и используются в естественной форме с тонким срезом на конце или подходящего размера. Они используются в основном как торцевые сваи в группах. Обычно они используются длиной 12 м и удлиняются за счет сращивания для использования в более глубоких каналах. Сваи, выступающие над руслом/низким уровнем воды, должным образом скреплены связями.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ВЫБОР СВАЙ

1. РАСПОЛОЖЕНИЕ И ТИП КОНСТРУКЦИИ
2. ГРУНТОВЫЕ УСЛОВИЯ
3. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ
4. СТОИМОСТЬ 9 0020

Существует множество факторов, которые могут повлиять на выбор свайного фундамента. Прежде чем принять окончательное решение, необходимо рассмотреть все факторы и принять во внимание их относительную важность.

1. РАСПОЛОЖЕНИЕ И ТИП КОНСТРУКЦИИ

Для сооружений над водой, таких как причалы и пристани, наиболее подходящими являются забивные или забивные сваи (в которых оболочка остается на месте). На суше выбор не так прост. Приводные монолитные типы обычно самые дешевые для умеренных нагрузок. Однако часто необходимо, чтобы сваи устанавливались без значительного вздутия или вибрации грунта из-за их близости к существующим конструкциям. В таких случаях лучше всего подходит буронабивная свая. Для тяжелых конструкций, испытывающих большие нагрузки на фундамент, буронабивные сваи большого диаметра обычно являются наиболее экономичными. Забивные сваи подходят для подпирания существующих конструкций.

• ГРУНТОВЫЕ УСЛОВИЯ

Забивные сваи нецелесообразно использовать в грунтах, содержащих валуны или в глине, когда пучение грунта может быть вредным. Точно так же буронабивные сваи не подходят для рыхлых водоносных песков, а просверленные основания нельзя использовать в несвязных грунтах, поскольку они могут разрушиться до того, как можно будет уложить бетон.

• ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

Это влияет на выбор материала. Например, бетонные сваи обычно используются в морских условиях, так как стальные сваи в таких условиях подвержены коррозии, а деревянные сваи могут быть атакованы моллюсками-сверлителями. Однако на суше бетонные сваи не всегда лучший выбор, особенно там, где почва содержит сульфаты или другие вредные вещества.

• СТОИМОСТЬ

При принятии окончательного решения о выборе сваи большое значение имеет стоимость. Общая стоимость установки свай включает в себя фактическую стоимость материала, время, необходимое для забивки свай в плане строительства, тестовую нагрузку, расходы на инженера по надзору за установкой и погрузкой, а также расходы на организацию и накладные расходы, понесенные между моментом первоначального расчистку площадки и время, когда можно приступить к строительству надстройки.

НЕРАСВЕРЛИВАЕМЫЕ СВАИ

Нерасширяемые сваи представляют собой буронабивные монолитные бетонные сваи, имеющие один или несколько утолщений, образованных путем расширения ствола сваи с помощью подходящего режущего инструмента. Увеличенное основание в виде подпастового бульба, выполненное в хорошо несущих слоях, обеспечивает большую опорную поверхность и позволяет возводить сваи большей несущей способности. Эти сваи широко использовались в Индии для поддержки самых разных конструкций практически во всех типах грунтовых слоев из соображений безопасности и экономичности. В зависимости от этих соображений эти сваи все чаще используются для самых разных конструкций, например, зданий, как жилых, так и промышленных, линий электропередач, телевизионных, антенных и спутниковых вышек слежения, резервуаров, эстакад, фундаментов машин и сухих доков и т. д. Положение луковиц полезно двумя способами.

Рис. 2: Свая с двумя расширителями

Обеспечивает большую опорную поверхность на большей глубине, что делает ее более прочной и стабильной. Он также служит анкером и сохраняет устойчивость фундамента в случае любого восходящего сопротивления ствола сваи. Наличие более одной луковицы вдоль ствола еще больше улучшает характеристики сваи, и последняя тогда называется многослойной сваей. Для выбора подходящей рассверленной сваи переменными являются длина сваи, диаметр ствола и количество луковиц. Общая конфигурация недорасширяемых свай и типовые детали показаны на рис.

Допустимая нагрузка на рассверленные сваи, как и на любые другие буронабивные сваи, может быть определена по статическим формулам с использованием свойств грунта. Эти формулы дают предельную грузоподъемность сваи и после применения подходящего коэффициента запаса определяют безопасные нагрузки. Но этот подход надежен только в том случае, если корреляции установлены локально для конкретной местности.

Qu = cNcAb +& c’As’

Где,

Ab = площадь расширенного основания

Nc = 9

Коэффициент адгезии & равен 0,4. Другой прямой подход заключается в проведении полевых испытаний свай под нагрузкой и определении безопасной нагрузки по кривым нагрузки-прогиба. Этот подход для безопасных нагрузок предпочтительнее, но нагрузочные испытания требуют сложной настройки и являются дорогостоящими. В анализе, разработанном здесь, подход конечных элементов был принят для анализа просверленных свай в различных типах грунтов. В этом методе все сложности задач, такие как изменение формы, граничных условий и нагрузок, сохраняются как есть, но полученные решения являются приблизительными.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сваи часто используются, потому что на достаточно малой глубине невозможно найти достаточную несущую способность, чтобы выдерживать структурные нагрузки. Важно понимать, что сваи опираются как на торцевую опору, так и на трение обшивки. Доля несущей способности, создаваемой торцевым подшипником или поверхностным трением, зависит от состояния почвы. Сваи могут использоваться для поддержки различных типов структурных нагрузок.

Автор

Шамант Кумар М., Управляющий директор Skanda Group of the Constructions

Результаты усиления фундамента буронабивной сваей с укрупненным свайным основанием

Открытый доступ

E3S Web of Conferences 371 , 02009 (2023)

Александр Паронько, Михаил Самохвалов ^* , Олег Ашихмин и Владимир Гейдт

Тюменский индустриальный университет, ул. Володарского, 38, 625000 Тюмень, Россия

^* Автор, ответственный за переписку: [email protected]

Реферат

В статье представлены результаты статических испытаний фрагмента ленточного фундамента, усиленного буронабивной сваей, имеющего в нижнем конце уширенное свайное основание. Для оценки полученных результатов также были проведены испытания на статическую нагрузку фрагмента ленточного фундамента без усиления буронабивной сваей с укрупненным свайным основанием и отдельно расположенной буронабивной сваей с укрупненным свайным основанием. По данным, полученным при испытаниях на статическую нагрузку, построены графики зависимости: осадки фрагмента ленточного фундамента без усиления сваей с укрупненным свайным основанием от давления под ее носком и осадки буронабивной сваи с укрупненным свайным основанием от статическая нагрузка на вдавливание. В результате установлено, что использование буронабивной сваи с укрупненным основанием сваи в качестве усиления фрагмента ленточного фундамента позволило увеличить максимально допустимое давление под носком фрагмента ленточного фундамента на грунт в среднем на 25% и уменьшить осадку фрагмента ленточного фундамента в среднем на 43%.

© The Authors, опубликовано EDP Sciences, 2023

Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License 4.