Как закрыть свайный фундамент: Чем и как закрыть свайный фундамент? 🔨 — ЖК Акваполис

Содержание

Чем и как закрыть свайный фундамент? 🔨

На странице мы расскажем о способах закрытия свайного фундамента, таких как:

Полное бетонирование

Полное бетонирование. Весь свайный фундамент по периметру обносится опалубкой, заливается раствором. Помимо этого, необходимо:

проложить низ, бока опалубки асбестоцементными плитами (в случае её отсутствия – досками, обработанными антисептиком). Это уменьшит давление почвы на нижнюю часть цоколя в случае вспучивания;
провести армирование сеткой с ячейками в 150-200мм (проволока в 5-6мм, либо стальные стержни диаметром от 8-ми до 12-ти миллиметров).

Забирка свайного фундамента

Забирка. Так называют железобетонную перемычку, проходящую между столбами свайного фундамента. Конструкция подходит для небольших домов из кирпича, когда есть кирпич (чем закрыть) или в случаях, когда необходимо обустроить перекрытие железобетонными плитами. Понадобятся:

асбестоцементные плиты;
арматурная проволока в 5-6мм в виде сетки с ячейками 13Х13см;
керамический кирпич;
металлические крюки: для соединения низа цоколя с кладкой.

Типы цоколей

Есть несколько разновидностей, наиболее распространённых:

западающий: не выступает за стенку дома, толщина наружной стены здания больше. Такая конструкция наиболее долговечна, потому что защищена самим домом от осадков.
выступающий: толщина стены меньше. Применяют, когда нужен тёплый подпол, чаще – в деревянных домах. Чтобы защитить цоколь от атмосферного воздействия, на верхней части обустраивают отлив.
ровный: расположен заподлицо с наружной стеной здания. Такой вариант нравится владельцам недвижимости, но специалисты считают его наименее оптимальным.

Отделка фундамента декоративными панелями

Простой способ сделать обрешетку из досок и обвесить по периметру декоративными панелями.

Закрытие фундаменты кирпичной кладкой

Сперва делаем небольшую опалубку чтобы было основание для кладки кирпича.

Далее уже на опалубку производится кладка кирпича:

Если проводить сравнение материалов и способов, то простейший метод – облицовка посредством асбестоцементных плит. Они крепятся анкерными болтами к заполненным бетоном (кирпичом) между сваями промежуткам. Другие материалы для отделки:

природный, искусственный камень;
пластик;
оштукатуривание;
керамическая плитка.

Не следует забывать, что любая отделка будет иметь смысл, если качественно установлен столбчатый фундамент, который не будет «ходить» при малейших колебаниях почвы.

Страница не найдена — ГидФундамент

Содержание статьи1 Виды монолитных лестниц2 Типы и назначение арматуры3 Практические рекомендации4 Особенности расчёта армирования лестницы4.1 Задачи армирования4.2 Угол подъёма4.3 Место […]

Содержание статьи1 Задачи армирования2 Основная функция защитного слоя3 Факторы формирования толщины4 Нормативы и допуски защитного слоя бетона5 Ошибки6 Восстановление защитного […]

Содержание статьи1 Особенности устройства кирпичной фундаментной ленты2 Свойства грунтов3 Выбор конструкции4 Достоинства5 Выбор кирпича для фундамента5.1 Размеры5.2 Маркировка6 Ленточный фундамент7 […]

Содержание статьи1 Этапы возведения мелкозаглубленного ленточного фундамента1.1 Проектирование, расчёт1.2 Водоотведение с участка1.3 Планировка и разметка1.4 Организация строительной площадки1.

5 Земляные работы1.6 […]

Содержание статьи1 Фундамент забора с кирпичными столбами2 Геология участка3 Промерзание грунта4 Материал фундамента4.1 Бетонирование с армированием4.2 Бутовый бетон5 Виды фундаментов […]

Содержание статьи1 Виды конструкций откатных ворот1.1 Консольные1.2 Подвесные1.3 Рельсовые2 Фундамент под откатные ворота2.1 Общие моменты технологии возведения фундамента2.2 Типы фундамента […]

Содержание статьи1 Когда армирование кладки не нужно2 Исторический опыт3 Общее понимание армирования кладки4 Назначение армирования кладки5 Виды армирования6 Сетка металлическая […]

Содержание статьи1 Структура композитной арматуры2 Типоразмеры и параметры3 Сферы применения4 Ребристые и гладкие стержни5 Преимущества композитной арматуры6 Рекомендации по выбору […]

Содержание статьи1 Обзор опалубочных систем и применяемых материалов2 Самостоятельное изготовление опалубки перекрытий – принципы и условия3 Монтаж опалубки монолитного перекрытия3.1 […]

Содержание статьи1 Простейшая опалубка1.1 Монтаж стоек1.2 Настил1.3 Крепление палубы без применения стоек и балок2 Армирование монолитного участка3 Рекомендации по заливке […]

Страница не найдена — ГидФундамент

Содержание статьи1 Этапы возведения мелкозаглубленного ленточного фундамента1.

1 Проектирование, расчёт1.2 Водоотведение с участка1.3 Планировка и разметка1.4 Организация строительной площадки1.5 Земляные работы1.6 […]

Страница не найдена — ГидФундамент

Содержание статьи1 Этапы возведения мелкозаглубленного ленточного фундамента1. 1 Проектирование, расчёт1.2 Водоотведение с участка1.3 Планировка и разметка1.4 Организация строительной площадки1.5 Земляные работы1.6 […]

Как закрыть свайный фундамент

Свайный фундамент, особенно высокий фундамент с ростверком на сваях, обычно стараются закрыть. Так и эстетически здание выглядит лучше, и пространство пол полом защищено от ветра и сильного охлаждения зимой.

Наша компания занимается забивкой свай под свайные фундаменты и нашим сотрудникам часто приходится давать советы, как закрыть свайный фундамент.

Способы закрытия фундамента на сваях

Чаще всего применяют два следующих способа (остальные описаны ниже):

бетонирование периметра фундамента
забирка

Первый вариант выполняется следующим образом:

по всему периметру фундамента устанавливается опалубка
нижнюю часть опалубки по бокам выкладывают асбестоцементными плитами или доской, обработанной антисептической пропиткой, чтобы снизить воздействия сил пучения на цоколь при устройстве фундамента на пучинистых грунтах
установить арматуру в виде 150-200 мм. сетки из стальной 5-6мм. проволоки или собрать самому из стальных прутов 8-10мм.
залить периметр бетоном

Для второго варианта вам понадобятся следующие материалы:

арматурная сетка из стальной проволоки 5-6мм с ячейкой 130х130мм.

керамический кирпич
асбестоцементные плиты
стальные крюки для связывания цоколя с кладкой

Выполняется забирка (перемычка между свайными столбами), как правило, в небольших кирпичных домах (если есть кирпич для забирки) или устраивается из железобетона.

Виды цоколей

Рассмотрим наиболее распространенные виды цоколей:

Ровный – с наружной стороны строения выполняется заподлицо со стенами. Обычно этот вариант предпочитают сами владельцы, однако с точки зрения специалистов он не является лучшим
Выступающий – когда толщина стены меньше толщины цоколя и последний выступает наружу в виде ступеньки. Такой цоколь хорошо сохраняет тепло под полом и чаще всего устраивается под деревянными домами. Для его защиты от атмосферных осадков, в верхней его части устраивают отлив.
Западающий – когда стена толще цоколя и его поверхность слегка «утоплена» по отношению к плоскости стены. Это вариант наиболее способствует увеличению срока службы цоколя, потому что он защищен от воздействия осадков стенами дома.

Смотрите так же:

Виды отделки цоколя

Вариант отделки цоколя избирается исходя их эстетических и экономических соображений.

Рассмотрим самые распространенные:

Наиболее экономичным и целесообразным, исходя из свойств материала, является вариант отделки асбоцементными плитами, которые крепятся к цоколю анкерами
Керамическая плитка
Природный или искусственный камень
Пластик
Штукатурка

Однако не стоит забывать, что цоколь и его отделка прослужит вам длительное время лишь в случае, когда сваи под фундамент забиты с соблюдением всех требований СНиП по забивке свай и проекта строительства.

Технологии закрытия свайного фундамента Фундамент свайного типа закрывается несколькими способами:

облицовка декоративными панелями;
бетонирование;
обустройство забирки;
формирование кирпичной кладки.

Процесс полного бетонирования, включает обнесение периметра основания опалубкой и заливку раствором. Попутно осуществляется укрепление деревянной конструкции снизу и по бокам асбестоцементными плитами.

Факт! Подобная подготовка снижает давление грунта на цоколь, когда происходит вспучивание.

Армирование выполняется ячеистой сеткой, сделанной из металлических стержней или проволоки.

Забирка, представляет собой перемычки из железобетона, устанавливаемые промеж столбами основания. Процесс выполняется с применением арматуры, кирпича, стальных крюков, соединяющих кладку с нижним сегментом цоколя и асбестоцементных плит.

Декоративные панели наносятся на обрешётку, устанавливаемую вдоль периметра фундамента. Кладка из кирпича выполняется с предварительным формированием опалубки, поверх которого и помещается стройматериал, закрывающий основание.

Дополнительно возможно, использование пластиковых панелей, плитки или обычной штукатурки, позволяющей придать конструкции эстетичный внешний вид.

Заказ фундаментных работ

Наша компания «Установка Свай» оказывает профессиональные услуги по забивке свай. Опыт и знания наших работников – гарантия качественного выполнения сваебойных работ.

Техническое оснащение компании позволяет выполнять заказы быстро и на высоком уровне.

Обращайтесь, если хотите иметь надежную основу под Вашим домом!

Смотрите так же:

Наша компания занимается забивкой свай — обращайтесь, поможем!

Чем закрыть свайный фундамент снаружи

Свайные фундаменты состоят из столбов (свай), которые забиваются или ввинчиваются в грунт заостренным концом. При этом под домом остается открытое пространство, существенно увеличивающее потери тепла. Решая вопрос о том, чем закрыть свайный фундамент снаружи, необходимо сначала ознакомиться с особенностями используемых материалов и спецификой создания конструкции, заменяющей цоколь.

Как и чем можно закрыть свайный фундамент

Технологический процесс отделки свайного фундамента включает в себя следующие этапы:

гидроизоляция ростверка;
создание цоколя и монтаж теплоизоляции;
отделка наружной поверхности.

Совет! Создание теплосберегающей наружной облицовки требует предварительного сооружения подобия цоколя, поскольку декоративное финишное покрытие, прикрепленное к нему, само по себе может служить утеплителем.

Гидроизоляция свайного фундамента: чем закрыть детали

Гидроизоляция является обязательным этапом, предваряющим облицовку свайно-винтового фундамента, независимо от того, из какого материала изготовлен ростверк. Деревянные детали она защитит от плесени и гнили, металлические – от коррозии.

Для покрытия верхней грани ростверка, которой он соприкасается с нижней частью стены, и места его стыка с торцом сваи используется рубероид. Все другие элементы конструкции обрабатываются мастикой, а деревянные части – антисептиком.

Монтаж цоколя: чем закрыть промежутки между сваями фундамента

Для создания цоколя свайного фундамента используются следующие методы:

бетонирование
забирка
кирпичная кладка
панели

Совет! Утепление свайного фундамента можно выполнять через неделю после окончания работ по гидроизоляции.

Полное бетонирование

Этот способ предполагает создание опалубки по всему периметру фундамента и заливку раствором.

Забирка свайного фундамента

Забирка – это железобетонная, кирпичная или каменная перемычка, которая устанавливается между сваями. Ее обычно сооружают под небольшим строением с малым весом.

Закрытие фундамента кирпичной кладкой

Сначала устанавливается небольшая опалубка для создания основания под кладку, а затем укладывается кирпич.

Отделка фундамента декоративными панелями

В данном случае выполняется обрешетка из досок и навешиваются панели.

Совет! Если провести сравнение всего того, чем можно закрыть свайный фундамент снаружи, то самыми простыми в использовании будут асбестоцементные плиты, которые крепятся на анкерных болтах к промежуткам между сваями, предварительно закрытым кирпичной кладкой или бетоном.

Создание теплосберегающей облицовки свайно-винтового фундамента

Само понятие «теплосберегающая облицовка» одновременно предполагает наружное утепление и декоративную отделку свайного фундамента.

Для утепления такого цоколя снаружи используются следующие материалы:

1- пенополистирол (пенопласт) – отличается высокой теплоизоляцией и легкостью установки, благодаря чему относится к самым популярным изоматериалам;

2- пеноплекс – выпускается плитами толщиной 2-10 см, обладает прочностью и долговечностью, уверенно набирает популярность;

3- пенополиуретан – считается очень эффективным теплоизолятором для фундамента, максимально сокращает потери тепла, но имеет большой минус – его установка требует дорого профессионального оборудования.

Также для наружного утепления и отделки могут использоваться плиты из асбестоцемента, шифер листовой, фасадные плиты с утеплителем.

После выбора термоизоляционного материала следует решить, чем закрыть свайный фундамент снаружи, чтобы придать ему привлекательный внешний вид. Чаще всего для этого используют:

1- керамогранит – долговечный и прочный искусственный материал, не боится повреждений и перепадов температур. Прикрепляется к готовому каркасу дюбелями или специальными крепежами;

2- декоративный облицовочный камень – обладает всеми преимуществами камня. Для надежной фиксации его укладывают рядами, начиная снизу. Укладка нового ряда выполняется после полного высыхания предыдущего;

3- клинкерную плитку – она создает идеальную имитацию высококлассной кирпичной кладки. Садится на клей согласно прилагаемой инструкции, а после полного высыхания зачищается и протирается влажной губкой;

4- цокольный сайдинг – отличается долговечностью и стойкостью к влаге, температурным перепадам и агрессивным средам. Изготавливается в виде рельефных плит, имитирующих кирпичную или каменную кладку, по внешнему виду абсолютно не отличающуюся от оригинала. Крепится шипами или зажимами;

5- мозаичную штукатурку – изготавливается путем смешения цветной крошки с акриловой смолой. Обладает высокой устойчивостью к механическим воздействиям и влаге. Смесь наносится несколькими слоями, выравнивается, но не затирается, чтобы сохранить фактуру.

Кроме этих материалов, можно закрыть свайный фундамент снаружи обычными досками, обработав их соответствующим образом.

Соблюдение рекомендаций профессионалов относительно облицовки свайно-винтового фундамента позволит избежать ошибок, которые чреваты появлением дефектов наружного покрытия. Необходимо учитывать, что и утепление, и наружное покрытие фундамента должно выполняться из материалов высшего качества и соответствующей марки, а также не имеющих никаких посторонних примесей, что особенно актуально для песка и цемента.

Свайный или свайно-винтовой фундамент – это особенная конструкция, которая обладает многими преимуществами, но требует повышенного внимания к своему обустройству. При соблюдении всех норм и правил строительства и облицовки такая конструкция обеспечит надежную эксплуатацию всего дома на протяжении нескольких десятков, а то и сотен лет.

Как закрыть столбчатый фундамент, отделка цоколя, облицовка, чем зашить снаружи?

Столбчатый фундамент применяется для строительства опоры под легкие конструкции, например, такие как деревянные и каркасные дома, временные бараки, сараи, беседки, и так далее. Он хорошо подходит для возведения строения на грунтах пучинистого типа, а также местности, которая подвергается подтапливанию во время весенних паводков. Но, все же, идеальные условия − сухой и плотный грунт. Это экономичная и надежная технология, которая применяется уже на протяжении длительного времени. Наиболее часто к возведению столбчатого фундамента прибегают в тех случаях, когда бюджет на строительные работы ограничен. Так как представленная конструкция подвержена усадке и пригодна только под легкие сооружения, её часто комбинируют с фундаментом ленточного типа.

Отделка столбчатого фундамента, чем закрыть снаружи?

На современном рынке имеется огромное количество строительных и отделочных материалов, при помощи которых может быть выполнена отделка столбчатого фундамента. Главное − это закрыть пространство между столбами. В данном случае чаще всего применяются листы асбестоцемента. Они крепятся к опорным балкам при помощи специальных болтов. Затем на них наносится цементно-песчаная, керамическая, или из натурального камня плитка. Выбор того или иного материала, чтобы закрыть столбчатый фундамент, в первую очередь, зависит от размеров конструкции.

Также для декоративной отделки столбчатого фундамента могут применяться специальные пластиковые панели. Они имеют увеличенную толщину, способны выдерживать большие нагрузки, на протяжении длительного времени сохраняют хорошие эстетические свойства, не подвержены биологическому и химическому воздействию. Данный способ наилучшим образом подходит для отделки фундаментов загородных беседок.

Отделка цоколя столбчатого фундамента

Сооружение на тонких сваях, с эстетической точки зрения смотрится не очень хорошо, поэтому, применяются специальные методы облицовки. Один из них − это отделка цоколя столбчатого фундамента при помощи специальной стенки, она носит название забирка. Главная функция данной перегородки − это защита от воздействия снега, пыли или повышенной влажности. Чаще всего для её изготовления применяется кирпич, дерево, или камень. Наилучшим образом для небольшого загородного дома подойдет именно кирпичная стенка.

Чтобы закрыть столбчатый фундамент снаружи с помощью забирки, по периметру строения выкапывается канавка шириной примерно 40 и длиной 30 сантиметров. Для её заполнения используется песок, который тщательно утрамбовывается. Стоит отметить, что для скалистых и песчаных грунтов изготовление песчаного слоя не требуется. В таких случаях забирка начинает выстраиваться прямо на грунте. Далее, на песок наносится бетонная стяжка, усиленная металлической арматурой и кладка толщиной в 12 см., с последующей расшивкой швов. Не следует связывать стенку с опорами столбчатого фундамента, так как неравномерная осадка может стать причиной появления трещин. В данном случае рекомендуется поверх досок монтировать специальные прокладки из досок или слоев рубероида. Так как между бревнами обвязки и стенкой нет контакта, то можно обойтись и без гидроизоляционного слоя. Для того чтобы зашить щель под домом применяется прибитая под углом к бревну обвязки отливная доска.

Чтобы утеплить подполье вокруг дома применяется изготовленная из досок завалинка. Промежуток между ней и цоколем столбчатого фундамента наполняется шлаком или песком. Обязательно требуется обустройство квадратного вентиляционного окошка с каждой стороны сооружения размерами не менее 15 см. Их следует располагать на небольшом расстоянии от земли, на зиму отверстия нужно закрыть при помощи обмазанного глиной кирпича или деревянного вкладыша.

Облицовка столбчатого фундамента, чем зашить?

При проведении отделочных и облицовки столбчатого фундамента, чтобы избежать заметных дефектов и повреждений конструкции, стоит придерживаться определенных рекомендаций, таких как:

самый коварный дефект данной конструкции − это неравномерность её проседания, чтобы исключить такую возможность, следует выполнить точный расчет распределения нагрузок;
следует применять только высококачественные материалы, цемент определенной марки, песок не должен содержать примесей глины;
только специалисты могут правильно и достоверно оценить несущие свойства грунта, и осуществлять контроль качества на протяжении всех этапов работ.

Строительная компания «Проект» занимается предоставлением услуг по отделке и облицовке столбчатого фундамента, поможет закрыть, зашить пространство между столбами на высоком профессиональном уровне в городе Москве и Подмосковье. От соблюдения норм и правил строительных работ во многом зависит надежность и продолжительность эксплуатации постройки, поэтому обращайтесь только к высококвалифицированным рабочим. Мы готовы предложить нашим клиентам выгодные условия сотрудничества и доступные цены.

Методы и преимущества буронабивных свайных фундаментов

Буронабивная свая, также называемая просверленным валом, представляет собой тип железобетонного фундамента, который поддерживает конструкции с большими вертикальными нагрузками. Буронабивная свая — это бетонная свая, монтируемая на месте, то есть свая залита на строительной площадке. Это отличается от других бетонных свайных фундаментов, таких как центробежные и железобетонные квадратные сваи, в которых используются сборные железобетонные сваи. Буронабивные сваи обычно используются для строительства мостов, высотных зданий и массивных промышленных комплексов, для которых требуются глубокие фундаменты.

Процесс забивки буронабивных свай

Установка буронабивной сваи начинается с просверливания вертикального отверстия в почве с помощью буронабивной машины. Машина может быть оснащена специально разработанными буровыми инструментами, ковшами и грейферами для удаления почвы и камней. Сваи могут быть пробурены на глубину до 60 метров и диаметром до 2,4 метра. Процесс бурения может включать в себя забивание временного стального цилиндра или гильзы в почву. Он остается на месте в верхней части отверстия до тех пор, пока не будет залита куча.

После того, как отверстие просверлено, сооружается конструкция из арматурной арматуры, которая опускается в отверстие, затем отверстие заполняется бетоном. Верх сваи может быть покрыт опорой или опорой около уровня земли для поддержки конструкции, расположенной выше.

Буронабивные работы должны выполняться подрядчиком по бурению свай. Это узкоспециализированная операция, требующая обширных знаний и опыта в области строительства и проектирования буронабивных свай, а также условий почвы и площадки.

Применение буронабивных свай

Буронабивные сваи используются для фундаментов и предназначены для зданий и других конструкций, которые создают нагрузки в тысячи тонн. Они также особенно хорошо подходят для неустойчивых или сложных почвенных условий. Помимо фундаментных систем, буронабивные сваи используются для создания структурных подземных стен для удержания грунта. Сваи могут быть размещены близко друг к другу, с расстоянием между сваями от 75 до 150 мм (так называемая непрерывная стенка свай ), или они могут быть размещены таким образом, чтобы они перекрывали друг друга, чтобы создать секущую стенку свай , которая часто используется для контроля миграции грунтовые воды.

Проблемы строительства буронабивных свай

Как и любая другая система глубокого фундамента, буронабивные сваи создают проблемы для подрядчика. Поскольку используемый метод бурения зависит от типа почвы, подрядчик должен провести тщательное исследование почвы и составить отчет. Подрядчик по укладке свай полагается на отчет о грунте и прошлый опыт, чтобы выбрать лучший метод бурения, который минимизирует нарушение окружающей почвы.

Когда грунт не связан, например, с песком, гравием и илом, или скважина выходит за пределы уровня грунтовых вод, яма должна поддерживаться с помощью стальных каркасов или стабилизирующего раствора, такого как бентонитовая суспензия.Это решение может оказаться очень запутанным процессом и значительно усложнить проект.

Преимущества буронабивной сваи

Основные преимущества буронабивных свай или буронабивных стволов перед обычными опорами или другими типами свай:

Сваи переменной длины можно наращивать через мягкие, сжимаемые или набухающие почвы в подходящий несущий материал.
Сваи могут быть расширены до глубины ниже промерзания и сезонных колебаний влажности.
Большие выемки грунта и последующая засыпка сведены к минимуму.
Меньше разрушения прилегающей почвы.
Вибрация относительно низкая, что снижает возмущение соседних свай или конструкций.
Кессоны большой вместимости могут быть сконструированы путем расширения основания ствола сваи до трехкратного диаметра ствола, что устраняет необходимость в крышках над группами из нескольких свай.
Для многих проектных ситуаций буронабивные сваи обеспечивают более высокую грузоподъемность и потенциально лучшую экономичность, чем забивные сваи.

Свайный фундамент — Designing Buildings Wiki

Фундаменты служат опорой для конструкций, передавая их нагрузку на слои почвы или породы, которые обладают достаточной несущей способностью и подходящими характеристиками осадки. Доступен очень широкий спектр типов фундаментов, подходящих для различных применений, в зависимости от таких соображений, как:

В широком смысле фундаменты можно разделить на мелкие и глубокие. Фундаменты мелкого заложения обычно используются там, где нагрузки, создаваемые конструкцией, невелики по сравнению с несущей способностью поверхностных грунтов.Глубокие фундаменты необходимы там, где несущая способность поверхностного грунта недостаточна для выдерживания прилагаемых нагрузок, и поэтому они передаются на более глубокие слои с более высокой несущей способностью.

Фундаменты свайные — фундаменты глубокого заложения. Они состоят из длинных, тонких, столбчатых элементов, обычно сделанных из стали или железобетона, а иногда и из дерева. Фундамент называют «свайным», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину (см. Аткинсон, 2007).

Свайные фундаменты в основном используются для передачи нагрузок от надстроек через слабые сжимаемые пласты или воду на более прочный, более компактный, менее сжимаемый и жесткий грунт или скалу на глубине, увеличивая эффективный размер фундамента и выдерживая горизонтальные нагрузки. . Обычно они используются для больших конструкций и в ситуациях, когда почва не подходит для предотвращения чрезмерной осадки.

Сваи могут быть классифицированы по их основной конструктивной функции (опора на конце, трение или комбинация) или по методу конструкции (смещение (забивание) или замена (бурение)).

Торцевые сваи развивают большую часть трения у носка сваи, опираясь на твердый слой. Свая передает нагрузку непосредственно на твердые породы, а также получает боковую сдержанность от грунта.

Для получения дополнительной информации см. «Концевые несущие сваи».

Фрикционные (или плавающие) сваи развивают большую часть несущей способности сваи за счет касательных напряжений по сторонам сваи и подходят там, где более твердые слои слишком глубоки. Свая передает нагрузку на окружающий грунт за счет трения между поверхностью сваи и грунтом, что, в сущности, снижает уровень давления.

Для получения дополнительной информации см. «Фрикционные сваи».

Забивные (или перемещаемые) сваи забиваются, поднимаются домкратом, вибрируют или ввинчиваются в землю, смещая материал вокруг вала сваи наружу и вниз вместо его удаления.

Забивные сваи используются в морских условиях, устойчивы в мягких выдавливаемых грунтах и могут уплотнять рыхлый грунт.

Различают две группы забивных свай:

Для получения дополнительной информации см. «Забивные сваи».

Буронабивные (или сменные) сваи удаляют грунт, образуя отверстие для сваи, которая заливается на месте.Они используются в основном в связных грунтах для образования фрикционных свай и при формировании свайных фундаментов рядом с существующими зданиями.

Буронабивные сваи более популярны в городских районах, так как они имеют минимальную вибрацию, их можно использовать там, где высота над головой ограничена, нет риска вспучивания и где может потребоваться изменение их длины.

Для получения дополнительной информации см. «Буронабивные сваи».

Если бурение и заливка производятся одновременно, сваи называются сваями с непрерывным шнеком (CFA).

Винтовые сваи имеют спираль возле носка сваи, поэтому их можно вкручивать в землю. Процесс и концепция аналогичны вворачиванию в дерево.

Для получения дополнительной информации см. «Фундаменты на винтовых сваях».

Микросваи (или мини-сваи) используются там, где доступ ограничен, например, для опорных конструкций, затронутых осадкой. Их можно вбить или прикрутить.

Для получения дополнительной информации см. «Микросваи».

Свайные стены можно использовать для создания постоянных или временных подпорных стен.Их формируют путем размещения стопок непосредственно рядом друг с другом. Это могут быть близко расположенные смежные стены свай или взаимосвязанные секущие стены свай, которые в зависимости от состава вторичных промежуточных свай могут быть твердыми / мягкими, твердыми / твердыми или твердыми / твердыми секущими стенками.

Для получения дополнительной информации см. «Шпунтовые сваи и« секущая свайная стена ».

Геотермальные сваи объединяют свайных фундаментов с замкнутыми системами геотермальных тепловых насосов. Они обеспечивают поддержку конструкции, а также действуют как источник тепла и теплоотвод.

Фактически, тепловая масса земли позволяет зданию накапливать нежелательное тепло от систем охлаждения и позволяет тепловым насосам отапливать здание зимой. Обычно наземные тепловые насосы извлекают тепло из земли с помощью подземных труб, которые проложены в земле горизонтально или вертикально. В геотермальных сваях петли труб укладываются вертикально внутри самих свай.

Для получения дополнительной информации см. «Геотермальные свайные фундаменты».

Для забивки свай доступен широкий спектр оборудования, в том числе:

Ударные головки: молоты, приводимые в действие паром, сжатым воздухом или дизельным двигателем.
Гидравлические приводы: гидроцилиндры вдавливают сваи в землю.
Виброприводы: сваи забиваются в землю.
Поворотные шнеки: используются для ввинчивания запасных свай в землю.

Для получения дополнительной информации см. «Свайное оборудование».

Сваи могут использоваться по отдельности для поддержки нагрузок или сгруппированы и связаны вместе железобетонной крышкой. Поскольку бурение или забивание сваи точно по вертикали очень затруднительно, крышка сваи должна иметь возможность компенсировать некоторые отклонения в конечном положении головок сваи.Заглушка сваи должна выступать над внешними сваями, обычно на расстояние 100-150 мм со всех сторон, в зависимости от размера сваи.

Заглушки свай также можно соединить вместе с железобетоном для создания ограждающих балок. Для обеспечения устойчивости к боковым силам (за исключением кессонных свай) необходимы как минимум три сваи с перекрытиями. Опорные балки также подходят для распределения веса несущей стены или близкоцентрированных колонн к ряду свай. Сваи могут располагаться в балке в шахматном порядке, чтобы учесть любой эксцентриситет, который может возникнуть в условиях нагрузки.

Закрывающую балку следует держать подальше от земли там, где цель свай — преодолеть проблему вздутия и усадки грунта. Это может быть сделано путем заливки ограждающей балки на полистирол или другой сжимаемый материал, что позволяет перемещать землю вверх без повреждения балки.

Для получения дополнительной информации см. «Перекрывающая балка».

Рекомендуется испытать нагрузку по крайней мере одной сваи на схему, сформировав пробную сваю, которая находится в непосредственной близости, но не является частью фактического фундамента.Сваю следует перегрузить не менее чем на 50% от ее рабочей нагрузки и выдержать 24 часа. Это позволяет проверить предельную несущую способность сваи, а также качество изготовления, необходимое для ее формирования.

Для получения дополнительной информации см. «Испытание свайных фундаментов».

Целостность новых и существующих свай можно измерить путем проведения испытания на целостность.

Расстояние и трение обшивки при строительстве свайных групп

Расстояние между свайным фундаментом и поверхностным трением в группе свай определяет конструкцию свайного фундамента, его эффективность и вместимость в любом строительстве.Основное назначение свайного фундамента — обеспечить передачу нагрузки через слабые слои почвы (слои почвы с плохой несущей способностью).

Свайный фундамент считается экономичным выбором при слабой толщине слоя почвы на разумной глубине. Окончание свайного фундамента должно доходить до пластов, обладающих достаточной несущей способностью. В зависимости от условий может быть вставлена группа свай для повышения несущей способности.

Сваи также используются в областях, где нагрузка должна передаваться определенным сопротивлением трения по глубине посредством поверхностного трения с окружающей почвой.Это обеспечивает адекватное сопротивление сдвигу.

Свайный фундамент также помогает избежать строительства перемычек для поддержки опор в воде. Здесь свая будет нести нагрузку на ощутимую опорную среду ниже значительной глубины воды.

Сваи, забиваемые под углом, называются гребневыми сваями. Они используются для сопротивления наклонным силам. Наклонные силы — это эффект горизонтальной тяги.

Те сваи, которые передают нагрузку на нижележащий пласт или через него посредством трения, называются фрикционной сваей . Здесь одна из закладных поверхностей — свайная поверхность.

Концевые несущие сваи — это сваи, передающие нагрузку на нижний слой. Специально разработанные сваи будут передавать нагрузку обоими способами.

Пригодность свайного фундамента в строительстве
Свайный фундамент обычно используется в следующих типах слоев грунта:
Участок с плотным или твердым слоем, подстилающая почва — мягкий материал, песок или глина
Участок с глинистым грунтом с мягким слоем, перекрывающим твердый слой.Здесь открытые фундаменты ведут к высокому поселению
.
Плотная или жесткая почва с наложением мягкой глины. Здесь открытые основания могут быть расположены близко друг к другу, чтобы уменьшить давление, которое передается на мягкий слой
.
Альтернативные слои глины — мягкий слой и толстый по природе
Песчаные пласты с высоким уровнем грунтовых вод. Это создает трудности для раскопок
Шаг свайного фундамента при строительстве свайной группы
Сваи должны быть расположены таким образом, чтобы сила, оказываемая одной из свай на другую, была наименьшей.В случае фрикционных свай этот фактор очень важен. Это связано с тем, что окружающий сваи грунт находится в напряженном состоянии. Эта сила будет влиять на сопротивление трению соседних свай.
Линии влияния скопления свай на окружающий грунт показаны на рисунке -1. Линии показывают интенсивности напряжений в точке. Чем дальше расстояние от кромки сваи, тем меньше интенсивности напряжений. Таким образом, это дает представление о минимальном расстоянии между двумя сваями.
Рис.1: Распределение давления, представленное линиями влияния в случае концевых опорных свай
Рис. 2: Распределение давления, представленное линиями воздействия в случае фрикционных свай
Для удобства забивки и для корректировки любых ошибок во время укладки или проблем, связанных с выходом сваи по отвесу, из-за которого сваи сближаются, в случае точечных свай используется обеспечение минимального расстояния . Индийский кодекс IS 2911 дал правильное объяснение по этому поводу.
В случае фрикционных свай расстояние должно быть таким, чтобы зоны влияния линий на окружающий грунт не перекрывали друг друга. Следовательно, это снизит значения подшипников и уменьшит осадку. Поэтому упоминается, что минимальное расстояние не должно быть меньше диагонального размера или диаметра сваи.
Концевые несущие сваи, которые используются в сжимаемых грунтах, должны располагаться минимум на 2 расстояния.5d и расстояние 3,5d (максимум) для свай, размещенных на менее сжимаемой или жесткой глинистой почве.
Индийский автодорожный конгресс определяет минимальный интервал 3д или расстояние, равное периметру сваи для фрикционных свай. В случае торцевых несущих свай расстояние между соседними сваями не должно быть меньше наименьшей ширины сваи.
Расстояние между сваями в соответствии с практикой, принятой в Великобритании, основывается на следующих формулах:
Концевые опорные сваи: шаг S = 2.5д + 0,02 л
Связные сваи: шаг S = 3,5d + 0,02L
Здесь d — диаметр сваи, а L — ее длина. Стандарт также предусматривает допустимую нагрузку сваи до 300 кН, расстояние от края сваи до ствола сваи должно быть 100 мм. Для более высоких мощностей указанное расстояние должно составлять 150 мм.
Максимальное расстояние между свайным фундаментом
Максимальное расстояние между сваями должно определяться с учетом двух факторов:
Конструкция заглушки
Моменты переворачивания
Цоколь будет тяжелее с увеличением расстояния между сваями.Таким образом, при выборе шага свай следует учитывать и конструкцию свайной шапки.
Устойчивость всей свайной группы к действию опрокидывающего момента должна оцениваться вместе с расстоянием между сваями.
Коэффициенты трения грунта для свайного фундамента
Коэффициенты поверхностного трения помогают в предварительной оценке несущей способности сваи. Величина коэффициента трения грунта варьируется от забивных до буронабивных. Этот коэффициент можно использовать только для предварительных расчетов.
Перед принятием окончательного решения необходимо провести полномасштабное испытание под нагрузкой. В таблице-1 приведены приблизительные коэффициенты поверхностного трения в насыщенной глине. Здесь Ro — коэффициент консолидации.
Таблица 1: Коэффициенты поверхностного трения насыщенной глины
Подробнее:
Вместимость свайной группы и КПД
Определение осадки свай испытанием под нагрузкой
Бетонирование свайных фундаментов — удобоукладываемость и качество бетона для свай
Что такое свайный фундамент? Типы свайных фундаментов
Фундаменты поддерживают конструкцию, переносят нагрузки от конструкции на почву.Но слой, на который фундамент переносит нагрузку, должен иметь адекватную несущую способность и подходящие характеристики осадки. В зависимости от различных соображений существует несколько типов фундамента, например:
Общая нагрузка от надстройки.
Почвенные условия.
Уровень воды.
Чувствительность к шуму и вибрации.
Доступные ресурсы.
Сроки реализации проекта.
Стоимость.
В общих чертах, фундаменты можно разделить на мелкие и глубокие.Неглубокие опоры обычно используются, когда несущая способность поверхностного грунта достаточна для восприятия нагрузок, создаваемых конструкцией. С другой стороны, глубокие фундаменты обычно используются, когда несущая способность поверхностного грунта недостаточна для восприятия нагрузок, создаваемых конструкцией. Таким образом, нагрузки должны передаваться на более глубокий уровень, где слой почвы имеет более высокую несущую способность.
Свайный фундамент , разновидность глубокого фундамента, на самом деле представляет собой тонкую колонну или длинный цилиндр, изготовленный из таких материалов, как бетон или сталь, которые используются для поддержки конструкции и передачи нагрузки на желаемой глубине посредством торцевого подшипника или поверхностного трения. .
Свайные фундаменты — это фундаменты глубокого заложения. Они состоят из длинных, тонких, столбчатых элементов, обычно сделанных из стали или железобетона, а иногда и из дерева. Фундамент называют «свайным», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину.
Свайные фундаменты обычно используются для больших конструкций и в ситуациях, когда почва на небольшой глубине не подходит для противодействия чрезмерной осадке, поднятию и т. Д.
Когда использовать свайный фундамент
Ниже приведены ситуации при использовании свай Система фундамента может быть
При высоком уровне грунтовых вод.
От надстройки прилагаются тяжелые и неравномерные нагрузки.
Другие типы фундаментов дороже или нецелесообразны.
Когда почва на небольшой глубине сжимается.
Когда есть возможность размыва из-за его расположения у русла реки или берега моря и т. Д.
Когда рядом со строением есть канал или глубокая дренажная система.
Когда выемка грунта на желаемую глубину невозможна из-за плохого состояния почвы.
Когда становится невозможным сохранить траншеи фундамента сухими с помощью откачки или других мер из-за сильного притока просачивания.
Свайные фундаменты можно классифицировать по функциям, материалам, процессу установки и т. Д. Ниже приведены типы свайных фундаментов, используемых в строительстве:
В зависимости от назначения или применения
Шпунтовые сваи
Несущие сваи
Концевые Несущие сваи
Сваи трения
Сваи уплотнителя грунта
В зависимости от материалов и метода строительства
Деревянные сваи
Бетонные сваи
Стальные сваи
Составные сваи
Типы свайных фундаментов представлены на следующей диаграмме обсуждалось выше.
Эти сваи кратко рассматриваются ниже.
Классификация свайных фундаментов по функциям или применению
Шпунтовые сваи
Этот тип свай в основном используется для обеспечения боковой поддержки. Обычно они сопротивляются боковому давлению рыхлой почвы, потоку воды и т. Д. Они обычно используются для коффердамов, покрытия траншей, защиты берега и т. Д. Они не используются для обеспечения вертикальной поддержки конструкции. Обычно они используются для следующих целей:
Строительство подпорных стен.
Защита от береговой эрозии.
Удерживайте рыхлый грунт вокруг траншеи фундамента.
Для изоляции фундамента от прилегающих грунтов.
Для удержания грунта и увеличения несущей способности почвы.
Несущие сваи
Этот тип свайного фундамента в основном используется для передачи вертикальных нагрузок от конструкции на грунт. Эти фундаменты передают нагрузки через грунт с плохой опорой на слой, способный выдерживать нагрузку.В зависимости от механизма передачи нагрузки от сваи на грунт несущие сваи могут быть классифицированы как проточные.
Сваи с торцевыми опорами
В сваях этого типа нагрузки проходят через нижний конец сваи. Нижний конец сваи опирается на прочный слой почвы или камня. Обычно ворс лежит на переходном слое слабого и сильного истребителя. В результате свая действует как столб и безопасно передает нагрузку на прочный слой.
Общую несущую способность концевой несущей сваи можно рассчитать, умножив площадь вершины сваи на несущую способность на той конкретной глубине грунта, на которую опирается свая.С учетом разумного запаса прочности рассчитывается диаметр сваи.
Фрикционная свая
Фрикционная свая передает нагрузку от конструкции к грунту за счет силы трения между поверхностью сваи и почвой, окружающей сваю, такой как жесткая глина, песчаный грунт и т. Д. длина сваи или определенная длина сваи в зависимости от толщины грунта. В фрикционных сваях, как правило, вся поверхность сваи работает на передачу нагрузок от конструкции на почву.
Площадь поверхности сваи, умноженная на безопасную силу трения, развиваемую на единицу площади, определяет вместимость сваи.
При проектировании сваи поверхностного трения необходимо тщательно оценить поверхностное трение, которое может возникнуть на поверхности сваи, и рассмотреть разумный коэффициент безопасности. Кроме того, можно увеличить диаметр сваи, глубину, количество свай и сделать поверхность сваи шероховатой для увеличения емкости фрикционной сваи.
Сваи уплотнителя грунта
Иногда сваи забивают через определенные промежутки времени, чтобы увеличить несущую способность почвы за счет уплотнения.
Классификация свай по материалам и методу конструкции
В первую очередь сваи можно разделить на две части. Сваи смещения и сваи без смещения или замены. Сваи, которые вызывают вертикальное и радиальное смещение грунта по мере того, как они забиваются на землю, известны как сваи смещения. В случае замены свай земля просверливается и грунт удаляется, а затем образовавшаяся яма либо заполняется бетоном, либо вставляется сборная бетонная свая.Несущие сваи по материалам свайного строительства и процессу их установки можно классифицировать следующим образом:
Деревянные сваи
Необработанные
Обработанные консервантом
Бетонные сваи
Сборные сваи
Литые сваи на месте
Стальные сваи
Двутавровые сваи
Пустотные сваи
Композитные сваи
Деревянные сваи
Деревянные сваи укладываются под уровень воды.Они служат примерно 30 лет. По форме они могут быть прямоугольными или круглыми. Их диаметр или размер может варьироваться от 12 до 16 дюймов. Длина ворса обычно в 20 раз больше ширины верха.
Обычно они рассчитаны на 15-20 тонн. Дополнительную прочность можно получить, прикрутив к стенке сваи пластины для рыбы болтами.
Преимущества деревянных свай —
Деревянные сваи стандартного размера.
Экономичный.
Простота установки.
Низкая вероятность повреждения.
Деревянные сваи можно обрезать до любой длины после их установки.
При необходимости деревянные сваи легко вытаскиваются.
Недостатки деревянных свай —
Сваи большей длины не всегда доступны.
Прямые сваи малой длины получить сложно.
Забить сваю сложно, если грунт очень твердый.
Приправка сваи древесины затруднена.
Деревянные или деревянные сваи не подходят для использования в качестве концевых свай.
Для обеспечения прочности деревянных свай необходимо принять специальные меры. Например, деревянные сваи часто обрабатывают консервантом.
Бетонные сваи
Сборные бетонные сваи
Сборные бетонные сваи закладываются в свайное основание в горизонтальной форме, если они имеют прямоугольную форму. Обычно круглые сваи забивают вертикальными формами. Сборные сваи обычно армируются сталью, чтобы предотвратить их разрушение при перемещении от станины к месту основания.После заливки свай необходимо провести отверждение в соответствии со спецификацией. Обычно период отверждения сборных свай составляет от 21 до 28 дней.
Преимущества сборных свай
Обеспечивает высокую стойкость к химическим и биологическим трещинам.
Они обычно имеют высокую прочность.
Для облегчения забивки по центру сваи может быть проложена труба.
Если сваи залиты и готовы к забивке до наступления срока установки, это может увеличить темп работ.
Ограничение арматуры может быть обеспечено.
Качество сваи можно контролировать.
Если обнаружена какая-либо неисправность, ее можно заменить перед поездкой.
Сборные сваи можно забивать под воду.
Сваи могут быть загружены сразу после забивки на необходимую длину.
Недостатки сборных свай
После того, как длина сваи определена, впоследствии будет трудно увеличить или уменьшить длину сваи.
Их сложно мобилизовать.
Требуется тяжелая и дорогая техника для вождения.
Поскольку они недоступны для покупки в готовом виде, это может привести к задержке проекта.
Существует вероятность поломки или повреждения во время погрузочно-разгрузочных работ и забивки свай.
Заливные бетонные сваи
Этот тип сваи сооружается путем бурения грунта на желаемую глубину и последующего нанесения в это место свежезамещенного бетона и выдерживания там.Этот тип сваи строится либо путем вбивания металлической оболочки в землю и заполнения ее бетоном с оставлением оболочки вместе с бетоном, либо оболочка вытаскивается во время заливки бетона.
Преимущества монолитных бетонных свай
Оболочки легкие, поэтому с ними легко обращаться.
Длину свай можно легко варьировать.
Снаряды собираются на месте.
Никаких дополнительных мер не требуется только для предотвращения повреждений при обращении.
Отсутствие возможности поломки при установке.
При необходимости можно легко поставить дополнительные сваи.
Недостатки монолитных бетонных свай
Монтаж требует тщательного наблюдения и контроля качества.
Требуется достаточно места на строительной площадке для хранения строительных материалов.
Сложно построить монолитные сваи при сильном течении подземных вод.
Нижняя часть сваи не может быть симметричной.
Если свая не армированная и не обшитая, она может разрушиться при растяжении, если будет действовать поднимающая сила.
Стальные сваи
Стальные сваи могут быть двутавровыми или полыми. Они залиты бетоном. Размер может варьироваться от 10 дюймов до 24 дюймов в диаметре, а толщина обычно составляет дюйма. Из-за небольшой площади сечения сваи легко забиваются. Чаще всего они используются в качестве концевых свай.
Преимущества стальных свай
Их легко установить.
Они могут достигать большей глубины по сравнению с любым другим типом сваи.
Проникает сквозь твердый слой почвы за счет меньшей площади поперечного сечения.
Легко соединять стальные сваи
Может выдерживать большие нагрузки.
Недостаток стальных свай
Склонность к коррозии.
Имеет возможность отклоняться во время движения.
Сравнительно дорого.

Статьи свайного фундамента
Краткое руководство по проектированию свайного фундамента
Глубокий фундамент, такой как сваи, представляет собой конструктивный элемент, передающий нагрузки от надстройки на коренную породу или более прочный слой почвы.Сваи могут быть стальными, бетонными или деревянными. По стоимости свайный фундамент стоит дороже, чем фундамент мелкого заложения. Несмотря на свою стоимость, сваи часто необходимы для обеспечения безопасности конструкций.
Рисунок 1: Свайный фундамент
Когда можно использовать сваи?
Слабые почвы
Если верхние слои почвы слишком слабые или сильно сжимаемые, чтобы выдерживать нагрузки, передаваемые надстройкой, используются сваи для передачи этих нагрузок на более прочный слой почвы или на коренную породу.Сваи, которые передают нагрузки в основание, называются сваями с торцевыми опорами. Этот тип сваи зависит исключительно от несущей способности нижележащего материала на вершине сваи. С другой стороны, когда коренная порода слишком глубокая, сваи могут постепенно передавать нагрузки через окружающую почву за счет трения. Этот тип сваи называется сваей трения.
Горизонтальные силы
Сваи — более подходящий фундамент для конструкций, подверженных горизонтальным нагрузкам. Сваи могут противостоять горизонтальным воздействиям за счет изгиба, передавая вертикальные силы от надстройки.Это типичная ситуация для проектирования земляных подпорных сооружений и высоких сооружений, подверженных сильному ветру или сейсмическим силам.
Грунты расширяющиеся или просадочные
Набухание или усадка грунта может оказать значительное давление на фундамент. Возникает на расширяющихся или просадочных почвах из-за увеличения или уменьшения влажности. Это также может нанести больший ущерб фундаменту мелкого заложения; в этом случае сваи могут использоваться для расширения фундамента за пределы активной зоны или там, где может произойти набухание и усадка.
Подъемные силы
Подъемные силы возникают в результате гидростатического давления, сейсмической активности, опрокидывающих моментов или любых сил, которые могут вызвать отрыв фундамента от земли. Это обычное явление для таких конструкций, как опоры электропередачи, морские платформы и подвалы. В этой ситуации считается, что свайный фундамент выдерживает эти подъемные силы.
Эрозия почвы
Эрозия почвы на поверхности земли может вызвать потерю несущей способности почвы.Это может серьезно повредить конструкции с неглубоким фундаментом.
Как определить длину ворса?
Исследование почвы играет важную роль в выборе типа сваи и оценке необходимой длины сваи. Оценка длины сваи требует хорошей технической оценки геотехнических данных площадки. В зависимости от механизма передачи нагрузки от конструкции к грунту его можно классифицировать: а) торцевые сваи. (б) фрикционные сваи и (в) уплотняющие сваи.
Сваи концевые
Предел несущей способности концевой сваи зависит от несущей способности нижележащего материала на вершине сваи. Необходимую длину сваи этого типа можно легко оценить, определив расположение коренной породы или прочного слоя почвы, если он находится на разумной глубине. В случаях, когда присутствует твердый пласт, а не коренная порода, длина сваи может быть увеличена еще на несколько метров в слой почвы, как показано на Рисунке 2b.
Сваи фрикционные
Фрикционные сваи (рис. 2c) используются, когда слой коренной породы или твердый пласт не существует или находится на необоснованной глубине. В этом случае использование торцевых свай становится очень долгим и неэкономичным. Предельная несущая способность фрикционных свай определяется поверхностным трением, возникающим по длине сваи и окружающей почвы. Длина фрикционных свай зависит от прочности грунта на сдвиг, приложенной нагрузки и размера сваи.
Сваи уплотнительные
Уплотняющие сваи — это тип свай, которые забиваются в сыпучий грунт для обеспечения надлежащего уплотнения грунта у поверхности земли.Длина уплотняющих свай в основном зависит от относительной плотности до и после уплотнения, а также от необходимой глубины уплотнения. Сваи уплотнения обычно короче других типов свай.
Рисунок 2: (a) и (b) Концевые опорные сваи, (c) Фрикционные сваи
Механизм передачи нагрузки для свай
Рассмотрим нагруженную сваю длиной L и диаметром D, как показано на рисунке 2. Нагрузке Q на сваю должен выдерживать в основном грунт на дне сваи Q _p., и частично за счет поверхностного трения, развиваемого вдоль вала Q _s. Как правило, предельная несущая способность (Qu) сваи может быть представлена суммой нагрузки, оказываемой на вершину сваи, и нагрузки, оказываемой за счет поверхностного трения, или как показано в уравнении 1.
Q _u = Q _p + Q _s (1)
Q _u = Максимальная грузоподъемность
Q _p = Допустимая нагрузка на концевую опору
Q _s = Сопротивление поверхностному трению
Однако для свай с торцевыми опорами нагрузке Q в основном противостоит грунт под верхушкой сваи, и сопротивление поверхностному трению минимально.С другой стороны, нагрузке Q на фрикционные сваи в основном противостоит только поверхностное трение, а не несущая способность конца Q _p . Пределы допустимой нагрузки для концевых опор и фрикционных свай находятся в уравнениях 2 и 3 соответственно.
Q _u ≈ Q _p (2)
Q _u ≈ Q _s (3)
Как проектировать сваи?
Проектирование и анализ глубоких фундаментов, таких как сваи, в некотором роде является искусством из-за всех неопределенностей, связанных с интерпретацией геотехнических данных. Несмотря на многочисленные теоретические и экспериментальные подходы к анализу поведения и оценке несущей способности свай в различных типах грунтов, тем не менее, нам еще предстоит многое понять в механизме свайного фундамента. К счастью, с развитием структурной инженерии появилось различное программное обеспечение, которое мы можем использовать, чтобы минимизировать эти неопределенности и сократить время расчета.
Ниже приведены некоторые из процессов, которым мы можем следовать при проектировании свайного фундамента:
Данные геотехнического отчета
Как обсуждалось ранее, проектные данные перед фундаментом, такие как тип, длина и размер сваи, предварительно определяются на основе данных геотехнического отчета.Некоторые из критических параметров, которые необходимы для дальнейшего проектирования и анализа свайного фундамента, — это типы грунта, удельный вес, прочность на сдвиг, модуль реакции земляного полотна и данные о грунтовых водах
Расчет конструкций
Последние разработки в области проектирования конструкций включают программное обеспечение для проектирования конструкций, которое направлено на повышение наших навыков как инженеров-строителей и создание безопасных проектов, особенно со сложными конструкциями. Существует различное программное обеспечение FEA, которое мы можем использовать для моделирования наших конструкций и создания реакций, поперечных сил и изгибающих моментов опор надстройки.Полученные данные затем следует использовать для проектирования и анализа фундамента.
Конструкция фундамента
Подобно программному обеспечению FEA, которое мы использовали для анализа и создания опорных реакций надстройки, существует также множество программ для проектирования фундаментов, которые мы можем использовать для проектирования свайных фундаментов в соответствии с различными проектными нормами. (примечание: для упрощения калькулятора попробуйте наш бесплатный калькулятор бетонного основания).
Программное обеспечение для проектирования фундаментов свай требует различных входных данных для проверки конструкции.Он включает в себя геометрические данные, профили грунта, свойства материалов для бетона и стальной арматуры, схемы армирования, параметры проектирования, указанные в кодах проектирования, и данные реакции, экспортированные из программного обеспечения для расчета конструкций.
Рисунок 3: Программное обеспечение для проектирования фундамента Программное обеспечение Foundation
Некоторые стандартные проверки проекта, которые выполняются при проектировании свайного фундамента:

Проверка геотехнической способности завершается, когда конечная несущая способность грунта определяется путем деления приложенных вертикальных нагрузок на несущую способность грунта.Коэффициент не должен превышать 1,0. Поперечно нагруженные сваи также проверяются путем оценки значений предельных и допустимых поперечных нагрузок.
Проверка несущей способности конструкции выполняется путем определения осевой прочности, прочности на сдвиг и изгиб в соответствии с выбранными правилами проектирования. Хотя для свайного фундамента вероятность возникновения геотехнического разрушения выше, чем разрушения конструкции, все же необходимо выполнить эту проверку для принятия мер безопасности.
Оптимизация
Инженер-строитель всегда должен отдавать приоритет безопасности при проектировании любых типов конструкций.Однако инженеры могут также оптимизировать свою конструкцию, экспериментируя с различными размерами свай, схемами армирования, что приводит к уменьшению общего количества материалов и общей стоимости конструкции без ущерба для безопасности и при сохранении минимальных стандартов, требуемых кодексом.
Сводка
Процесс проектирования свайного фундамента обычно включает в себя хорошую интерпретацию геотехнических данных площадки, моделирование и анализ надстройки с помощью программного обеспечения FEA, создание опорных реакций, проверки конструкции фундамента и оптимизацию для разработки безопасного и экономичного проекта.
Глоссарий по забиванию свай — Журнал Pile Buck
Адаптеры: Устройства для прикрепления проводов к краю стрелы крана.
Допустимая нагрузка: Нагрузка, которую можно безопасно приложить к свае, в зависимости от несущей способности и осадки.
Анкерная свая: Свая, используемая для сопротивления растяжению или подъему нагрузок.
Наковальня: Деталь молота с механическим приводом, которая принимает удар толкателя и передает его на сваю.
Batter pile: Свая, забитая под углом к вертикали.
Несущая свая: Свая, забиваемая или сформированная в земле, для передачи веса конструкции на почву за счет сопротивления, развиваемого в точке сваи или основания, и за счет трения по ее сторонам.
Изогнутый: Элемент конструкции или каркас, используемый для поперечного усиления моста или эстакады.
Распорка: Система наклонных или горизонтальных элементов конструкции, прикрепленных к сваям изгиба или ряда для повышения устойчивости.
Расчесывание: Отслоение волокон (обычно на стыке или на конце деревянной сваи), вызванное неправильной забивкой.
Забивная свая: Свая, образованная путем выкапывания или просверливания ямы и заполнения ее бетоном.
Уплотняющая свая: Свая, забиваемая для увеличения плотности очень рыхлого несвязного грунта.
Композитная ворса: Ворс, состоящий из одного материала в нижней части и другого в верхней.
Бетонные сваи: Сваи из заполнителя бетона монолитные или сборные.
Шпунтовые сваи: Сваи сборные железобетонные прямоугольного сечения с пазогребневыми замками.
Подушка: Блок, вставленный между молотком и верхней частью сваи для минимизации повреждений. Подушки могут быть деревянными, ремнями, старой веревкой или другими амортизирующими материалами.
Dap: Надрез или надрез в древесине, в который вставляется верхушка сваи или другой древесины.
Дизельный молот: Неподвижный цилиндр и цилиндр, который приводится в движение вверх в результате взрыва дизельного топлива.Используются открытый и закрытый типы.
Дельфин: Сваи, забитые близко друг к другу в воде и связанные вместе. Группа способна противостоять боковым силам судов и других плавучих объектов.
Отбойный молоток: Груз с бороздками по бокам, который при забивании падает на конец сваи.
Формулы динамической сваи: Уравнения, которые обеспечивают эмпирическое определение приблизительной несущей способности несущей сваи на основе поведения сваи во время забивки.Формула принципиальной ценности для военного инженера — формула Engineering News.
Концевая опорная свая: Свая, опирающаяся на твердый нижележащий слой.
Свая крыла: Свая, забиваемая перед конструкцией, чтобы защитить ее от повреждений плавающими объектами или поглотить удары при ударах.
Плавучие сваебойные машины: Сваебойные машины, установленные на баржах, плотах или пневматических поплавках. Плавучий кран может использоваться в качестве сваебойного оборудования при наличии сваебойного оборудования.
Последователь: Элемент между молотком и сваей для передачи ударов по свае, когда верх сваи находится ниже досягаемости молота.
Направляющая переднего отбойного молотка: Балка, идущая от переднего конца рамы стального каркаса, установленного на салазках, к свинцам.
Фрикционная свая: Свая, опирающаяся на поверхностное трение между поверхностью сваи и окружающей почвой.
Направляющая свая: Свая, направляющая забивку других свай или поддерживающая шпунт.
Н-сваи: Н-профили стальные, используемые в качестве несущих свай.
Возвышение: Поднятие земли между сваями или рядом с ними, вызванное забивкой свай. Также подъем забивных свай в такой массе земли.
Шлем: Временный стальной колпак, помещаемый на бетонную сваю, чтобы минимизировать повреждение головы во время вождения.
Гидравлическая обработка: Метод нагнетания воды вокруг и под сваей для разрыхления и смещения окружающей почвы.
Утеплитель: Пластины, полосы или блоки, прикрепленные к свае для увеличения ее несущей способности.
Свинцовые распорки: Конструктивные элементы, используемые для крепления тросов к основанию стрелы крана.
Тросы: Рама (вертикальная или наклонная), которая поддерживает шкивы вверху для подъема сваи и молота. Направляющие снабжены параллельными элементами для направления сваи и молота. Они могут быть фиксированными, качающимися или подвесными, в зависимости от того, как они прикреплены к копру.
Лог молотка: целесообразные сваебойный молот из твердой древесины и стальные опорной плиты.
Лунный луч: Слегка изогнутый луч, расположенный поперек переднего конца копра для регулирования бокового удара.
Свая: Несущий элемент из дерева, стали, бетона или их комбинации, вдавленный в землю для поддержки конструкции.
Свая изогнутая: Две или более сваи, забитые в ряд поперек продольного размера конструкции и скрепленные вместе с помощью ограждения и распорки.
Заглушка: Основание из кирпича, дерева или бетона, предназначенное для передачи нагрузки от конструкции на группу свай.
Сваебойщик: Машина с капельным, паровым, дизельным или пневматическим молотом с подъемным устройством, тросами и рамой для забивки свай. Машину можно размещать на салазках, поплавке, железнодорожном вагоне или других опорах.
Заглушка для забивки сваи: Устройство, размещаемое на вершине сваи для защиты сваи и облегчения забивки.Его также называют свайным шлемом.
Сваебойный молот: См. Ударный молот и пневматический или паровой молот.
Устройство для извлечения свай: Устройство, используемое для вытягивания свай, обычно это перевернутый паровой или воздушный молот с вилкой, оснащенной для передачи восходящего усилия на сваи.
Свайный фундамент : Группа свай, используемая для поддержки колонны или опоры, ряда свай под стеной или ряда свай, распределенных на большой площади для поддержки матового фундамента.
Группа свай: Несущие сваи, забитые вплотную друг к другу для образования свайного фундамента.
Трос для сваи: Трос (веревка или трос) для подъема сваи и удержания ее на месте на начальных этапах забивки.
Испытание сваи под нагрузкой: Полевое испытание под нагрузкой, проводимое на свае для определения ее несущей способности.
Башмак для сваи: Металлическая защита основания сваи, используемая для предотвращения повреждений или для обеспечения лучшего проникновения при забивании в твердый слой или через него.
Сваи труб: Отрезки стальных труб, используемые в качестве несущих свай.
Пневматический или паровой молот: Стационарный цилиндр и подвижная часть (шток), которая включает поршень и ударную головку. Используются молотки как одностороннего, так и двустороннего действия.
Сборные бетонные сваи: Железобетонные или сборные бетонные сваи, отлитые и тщательно обработанные перед забивкой.
Рельсовые сваи: Железнодорожные рельсы стальные, используемые в качестве несущих или шпунтовых свай в целесообразных случаях.
Таран: Поднимающаяся и опускающаяся часть молота, который наносит удар.
Отказ: Состояние, при котором свая, забиваемая молотком, имеет нулевое проникновение (например, когда точка сваи достигает непроницаемого пласта, такого как скала) или когда эффективной энергии удара молота больше недостаточно, чтобы вызвать проникновение ( например, когда молот слишком легкий или его скорость при ударе недостаточна). Ворс может прекратиться впитаться, прежде чем он достигнет желаемой поддерживающей силы.«Отказ» может указывать на указанное минимальное проникновение за удар.
Размыв: Подрыв свайного фундамента под действием проточной воды.
Набор: Чистое расстояние, на которое свая проникает в землю при каждом ударе молота.
Кривая установленной нагрузки: Кривая, показывающая соотношение между набором и нагрузкой для данного набора условий и данной формулы динамической сваи.
Расчетное значение: Величина смещения основания конструкции или части конструкции вниз в условиях приложенной нагрузки.
Профиль почвы: Графическое изображение вертикального поперечного сечения слоев почвы под поверхностью земли,
Сращенная свая: Свая, состоящая из двух или более отдельных отрезков, соединенных вместе, конец к концу, для образования одной стопки.
Spotter: Горизонтальный элемент, соединяющий основание фиксированных выводов с основанием стрелы крана. Споттер может выдвигаться или втягиваться, чтобы можно было забивать сваи на тесто, а также проложить провода над местом расположения вертикальной сваи.
Пружина: Чрезмерная боковая вибрация сваи.
Spud: Короткий прочный элемент, забиваемый и затем удаляемый, чтобы проделать отверстие (для вставки сваи, которая слишком длинная, чтобы ее можно было поместить непосредственно в направляющие сваи) или пробить корку твердого материала. Также подвижная вертикальная труба или H-образное сечение, помещенное через прочную раму на плавучий сваебойный погрузчик или земснаряд, для удержания судна на месте.
Spudding: Операция подъема и опускания тяжелой сваи для прорыва тонкого слоя твердого материала или препятствия.
Паровой молот: См. Пневматический или паровой молот.
Сваи стальные несущие: Профили прокатные или сборные, используемые в качестве свай.
Стальной каркас, сваебойный станок на салазках: Сваебойщик, установленный на салазках и состоящий из стальных элементов.
Стальные шпунтовые сваи: Стальные профили, прокатанные или изготовленные, которые сцепляются друг с другом при последовательном забивании, тем самым образуя непрерывную стенку или ячейку, способную выдерживать поперечные нагрузки и силы сопротивления, стремящиеся их разделить.
Стрингер: Элемент, расположенный под прямым углом к заглушкам или зажимам свай и образующий опору для надстройки.
Натяжная свая: См. Анкерную сваю.
Тестовая свая: Свая, забитая для определения условий забивки и необходимой длины. Также может быть проведено испытание под нагрузкой для определения характеристик осадки сваи и окружающего грунта.
Деревянная куча: Несущая куча древесины, обычно с прямыми стволами, обрезанными над землей, с тщательно подрезанными ветками и удаленной корой.
Деревянный сваебойщик: Подходящий сваебойщик из пиломатериалов определенных размеров.
Стопка обработанной древесины: Стопка древесины, пропитанная консервантом, который замедляет или предотвращает разрушение, вызванное микроорганизмами.
Треножный сваебойный станок: Удобный сваебойный станок, сделанный из местной древесины и обычно управляемый вручную.
Максимальная несущая способность: Максимальная нагрузка, которую может выдержать одиночная свая. Нагрузка, при которой грунт не проникает.
Шпунтовая свая Wakefield: Шпунтовые сваи из трех досок, скрепленных вместе болтами или шипами. Средняя планка смещена, образуя шпунт с одной стороны и паз с другой.
Ширина: Элемент, проходящий вдоль ряда свай и прикрепленный к ним, который служит распоркой для свай или опорой для других элементов. В крыле он поглощает удары и защищает конструкцию или плавсредство от плавающих предметов. Его еще называют валером или рейнджером.
Эксперимент по увеличению несущей способности свайного фундамента в лессовой зоне с помощью Postgrouting
Postgrouting Технология Postgrouting — неизбежная тенденция при разработке буронабивных свай в лессовой зоне.Чтобы изучить поведение торцевого сопротивления, бокового трения и несущей способности сваи после набивки и обычной сваи, механизм улучшения несущей способности после набивки в конце сваи анализируется с помощью испытания на разрушение свайного фундамента при статической нагрузке в сочетании с принцип взаимодействия раствора с грунтом и модель жидкости Бингема. Результаты показывают, что взаимодействие раствора с грунтом увеличивает прочность торцевого грунта сваи и способствует проявлению торцевого сопротивления; относительное смещение сваи-грунт уменьшается, а боковое трение увеличивается с изменением свойств границы раздела свая-грунт; в то же время высота подъема раствора приблизительно равна теоретическому расчетному значению.Кроме того, очевидно, что последующая укладка может улучшить несущие характеристики сваи, так что оседание свайного фундамента замедлится, а несущая способность увеличится.
1. Введение
С развитием гражданского строительства в больших и массовых масштабах применяется все больше и больше видов свайных фундаментов [1–6]. Но монолитная набивная свая часто не может удовлетворить потребности вышеупомянутой разработки. Из-за врожденных дефектов технологии формирования сваи (отложения на концах сваи и бокового слоя грязи) сопротивление концов и боковое трение будут значительно снижены [7].Чтобы уменьшить скрытые риски, такие как отложения на концах сваи и боковая грязь, в свайный фундамент внедряется технология затирки и обработки фундамента, а технология последующей затирки на конце сваи появляется по мере необходимости. Под заделкой на конце сваи понимается заделанная предварительно цементная труба в буронабивной свае. После формирования сваи затвердевший раствор (например, чистый цементный раствор и цементный раствор) равномерно вводится в слой конца сваи или герметичную камеру через устройство предварительной затирки на конце сваи, которое затвердевает осадок на конце сваи и образует жесткий несущий слой для уменьшения осадки свайного фундамента [8–10].
Как эффективная мера для повышения несущей способности, технология постброски на конце сваи получила признание и получила широкое распространение [11, 12]. Карими и др. [13, 14] использовали контейнер с усеченным конусом для моделирования сваи, чтобы изучить влияние цементного раствора на плотность сваи и улучшение почвы. Результаты показали, что цементация может улучшить несущую способность буронабивных свай и сборных железобетонных свай за счет увеличения степени взаимодействия сваи с грунтом и плотности грунта вокруг сваи [15, 16].Лю и др. [17] представили и изучили эффект предварительного напряжения в процессе затирки на типичном случае. Подробно объяснен механизм воздействия предварительного натяга на несущую способность и поперечное трение. На основании статистического анализа 50 тестовых свай Dai et al. В [18] получен диапазон улучшений коэффициента бокового трения и сопротивления свайного фундамента для различных грунтов и предложены ключевые технологии и параметры построечной прокладки. Thiyyakkandi et al. В [19] детально изучен механизм разрушения сваи струйной цементации в условиях цементации торца сваи и свайной стороны. Юн и Тонон [20] взяли реку Басо в Техасе в качестве примера, чтобы количественно оценить влияние посткорпусных работ на производительность буронабивных свай методом конечных элементов. Посредством полевых испытаний и численного моделирования He et al. [21] обнаружили, что поперечная жесткость и несущая способность сваи увеличились примерно на 110% и 100%, соответственно, при распылении цементного раствора вокруг конца сваи при 7,5 D ( D = диаметр сваи).
С постоянным развитием технологии постгрутинга люди накопили большой опыт инженерной практики [22–25], но в то же время до сих пор отсутствует глубокое понимание механизма усиления постгрутинговых технологий. , особенно в области лёсса, поэтому необходимость в проведении соответствующих исследований возрастает [26–29].В этой статье на основе статических нагрузочных испытаний, в соответствии с данными измерений и в сочетании с теоретическими методами, анализируется механизм повышения несущей способности конца сваи после укладки, что является полезным справочным материалом для проектирования и исследования подобных проектов. в будущем [30, 31].
2. Условия на площадке
Испытательная площадка расположена на специальной автомагистрали международного аэропорта Сиань Сяньян в Шэньси, Китай, как показано на Рисунке 1. Геологические данные бурения на месте показывают, что верхний слой почвы на испытательной территории новый лёсс с разборчивостью.Цвет желтовато-коричневый, толщина около 8 метров. Новый лёсс однородный, слегка влажный и пористый, на нем видны червоточины и раковины улиток. Нижняя часть — палеопочва и старый лёсс. Мощность палеопочв от 1 до 6 м, неравномерная. Цвет палеопочв в основном коричневый или коричнево-красный, твердопластичный, слегка влажный, с меньшим количеством макропор и большим количеством известковых конкреций в средней и нижней частях. Мощность старого лесса от 2 до 15 м, он однородный.Цвет коричневато-желтый; пластик жесткий, слегка влажный, компактный; и поры не развиты. Испытательный участок можно разделить на шесть слоев в соответствии с текстурой почвы, и геологические данные показаны в таблице 1.

2,06 12,080 9108
Почва Толщина (м) Плотность (кг) / м ³) Содержание воды (%) Насыщение (%) Предел жидкости (%) Индекс текучести Когезия (кПа) Угол внутреннего трения (°) Допустимая несущая способность ( кПа)
Мягкая глина 7.5 1310 10,3 32 29,3 1,07 25,1 23 125
илистая глина 1410 1410 31,5 21 125
Глина 9,4 1490 12,4 48 24,5 1,29 41,0 1540 13,5 52 28,8 1,27 38,9 23 132
Средний песок 35 25 143
Песок средней крупности 14,0 2380 15,0 84 31,3 0,42 351086
Две буронабивные роторные сваи диаметром 1.Устанавливается 5 м и полезная длина 22 м. Обычная свая — S1, а свая после укладки — S2. Конкретные параметры показаны в Таблице 2.
Название Номер Тип Диаметр (м) Длина (м) Примечания 85
S1 1 Буронабивная свая 1,5 22 ① Количество основных укреплений 28, диаметр 22 мм
② Диаметр хомутов 8 мм, они расположены по длине свай
③ Стремена жесткости имеют диаметр 18 мм и интервал 2 м.
Это обычная свая
S2 1 Буронабивная свая 1.5 22 ① Количество основных усилителей 28, диаметр 22 мм
② Диаметр хомутов 8 мм, они расположены по длине свай
③ Хомуты жесткости 18 мм в диаметре. диаметр и с интервалом 2 м
Это сваи после проходки
Анкерная свая 8 Буронабивная свая 1,7 42 ① Количество основных укреплений 32, диаметр 25 мм
② Диаметр хомутов составляет 8 мм, и они расположены по длине свай
. ③ Хомуты жесткости имеют диаметр 22 мм, с интервалом 2 м.
Каждая анкерная свая заделана 18 резьбовыми стальными стержнями диаметром 32 мм, которые соединены со съемником анкера для обеспечения силы реакции
2.1. Технология затирки
Как скрытый проект, последующая затирка выполняется для консолидации отложений и укрепления почвы в определенном диапазоне на конце сваи после того, как бетон сваи был залит и достиг определенной прочности (обычно 7– 10 дней), чтобы улучшить несущую способность и контролировать осадку свайного фундамента.
2.1.1. Затирочное оборудование и процесс
Затирочная машина для буронабивных свай состоит из двух частей: устройства для цементирования грунта и устройства для подземного цементирования.Устройство для цементации грунта состоит из цементного насоса высокого давления, смесителя для жидкого навоза, резервуара для хранения жидкого навоза, системы наземных трубопроводов и приборов для наблюдения. Устройство для подземной цементации состоит из сваи, канала для цементации и устройств для цементации на конце сваи, а устройство для последующей цементации показано на рисунке 2.

В этой статье используется модифицированная труба для цементирования, заменяющая обычную труба железной трубой. Свойства железной трубы и стального арматурного каркаса одинаковы, что позволяет решить проблему разрушения трубы из ПВХ. Длина нити между двумя трубками не менее 2 см. Наружная резьба оборачивается сырой резиновой лентой для герметизации стыка. Прямая труба и U-образная труба равномерно расположены по обеим сторонам арматурного каркаса и привязаны к внутренней части арматурного каркаса. Каждая U-образная труба соединяется с двумя трубами для цементирования, на трубе устанавливается обратный клапан. Процесс строительства показан на Рисунке 3.

2.1.2. Критерии прекращения затирки раствора
Максимальное давление затирки определяется структурой сваи (длиной и диаметром сваи), сопротивлением подъему сваи и грунтовыми условиями.Перед затиркой можно оценить максимальное давление затирки и качество затирки в соответствии с вышеуказанными условиями (также можно определить экспериментально). Вообще говоря, заливку раствора можно прекратить, когда качество затирки и давление затирки соответствуют одному из следующих условий: (1) Качество затирки соответствует проектным требованиям (2) Качество затирки достигло 80% от проектного значения, а давление затирки достигло 150% от расчетного давления затирки и поддерживается более 5 минут (3) Общий объем затирки достиг 80% от проектного значения, и есть заметный подъем на вершине сваи или грунте
Как мы все знаем, почва чрезвычайно сложна.Для разных геологических условий свойства грунта конца сваи сильно различаются. Это приводит к тому, что качество затирки и давление свайного фундамента после укладки сильно отличаются от проектных требований в процессе строительства. В этом состоянии его необходимо повторно проанализировать на основе реального проекта. Стоит отметить, что при очень высоком давлении затирки и небольшом объеме затирки перед продолжением строительства необходимо проанализировать влияющие факторы и устранить иллюзию, вызванную закупоркой труб.
Качество затирки соответствует проектным требованиям. Качество цементного раствора финального испытания составляет 2550 кг, максимальное давление 2,5 МПа, и, наконец, верх сваи поднимается на 1,62 мм.
2.2. Система измерения
Экспериментальная система измерения состоит из смещения и напряжения. Прежние измерительные инструменты включают эталонную стальную балку, циферблатный индикатор и прецизионный уровень. Последний включает датчик напряжения арматуры и коробку давления. Измерительный элемент — важная часть полевых испытаний [32, 33].Внутреннее усилие и деформация сваи измеряются инструментами для укладки. Рациональность расположения средств измерений повлияет на точность результатов испытаний. В этом полевом испытании напряжение и смещение сваи определяются с помощью датчика напряжения арматуры и индикатора часового типа.
2.2.1. Контрольная стальная балка и циферблатный индикатор
Две реперные стальные балки I-образной формы симметрично размещены с обеих сторон испытательной сваи, и ближайшее расстояние до анкерной сваи равно 3.3 мес.
Осадку свайного фундамента измеряют циферблатным индикатором в диапазоне 0–100 мм. На плоскость тестовой сваи укладываются четыре стрелочных индикатора, которые находятся на высоте 50 см от поверхности. Они размещены в ортогональном поперечном направлении и закреплены на опорную стальной балке с помощью магнитного стенда.
2.2.2. Датчик напряжения и давление в арматуре
Датчик напряжения арматуры типа JXG-1 используется в диапазоне от –40 кН до 60 кН и трех схемах расположения на метр. Его можно использовать только после калибровки.Ящики давления расположены в поперечном сечении вершины сваи, всего их пять: один в центре поперечного сечения вершины сваи и четыре симметрично расположенных на вертикальных диаметрах сваи.
2.3. Испытательная нагрузка
В соответствии с требованиями проекта испытание на статическую нагрузку проводится с использованием устройства противодействия для поперечной балки анкерной сваи. Он состоит из трех частей: системы нагружения, системы измерения смещения и системы противодействия. Система противодействия состоит из шести 500-тонных гидравлических домкратов: одной главной балки, двух второстепенных балок, одного масляного насоса и четырех анкерных свай. Загрузочное устройство состоит из двух домкратов. Давление в системе нагрузочного масла измеряется высокоточным манометром. Противодействующая сила домкратов в основном обеспечивается четырьмя анкерными сваями, а также основными и второстепенными балками. Перед использованием домкратов его калибруют.
В этом тесте статической нагрузки используется метод поддержания медленной нагрузки для пошаговой нагрузки. После того, как каждая нагрузка достигает стабильности, применяется нагрузка следующего этапа, пока не будет достигнута максимальная нагрузка. После стабилизации нагрузка будет постепенно снижаться до тех пор, пока не исчезнет нагрузка на верхнюю часть сваи.Перед испытанием несущей способности одинарной сваи каждая система устанавливается и отлаживается строго по правилам. Возраст загрузки каждой тестовой сваи составляет 15 дней.
3. Результаты
3.1. Несущая способность свайного фундамента
Как показано на Рисунке 4, обе испытательные сваи имеют большое вертикальное смещение под нагрузкой, а кривая нагрузка-смещение показывает тип «крутого падения». Осадка S2 немного больше, чем у S1 на начальном этапе нагружения, но постепенно первая становится меньше второй с увеличением нагрузки.Это показывает, что затирка торца сваи начинает играть активную роль. При нагрузке 17500 кН осадка S1 составляет 14,19 мм. Под нагрузкой 20000 кН осадка S1 внезапно увеличивается до 57,36 мм, и свая разрушается. В это время осадка S2 составляет 19,77 мм, а осадка стабильна, поэтому предельная несущая способность S1 составляет 17500 кН. Осадка S2 составляет 26,89 мм при нагрузке 22500 кН, а осадка S2 — 62,68 мм при нагрузке 25000 кН. Предельная несущая способность S2 составляет 22500 кН, увеличена на 28.57% по сравнению с S1. Это показывает, что несущая способность свайного фундамента может быть значительно улучшена за счет последующей цементации на конце сваи.

В процессе последующей заделки цементный раствор оказывает восходящее воздействие на тестовую сваю, что приводит к смещению тестовой сваи вверх. Во время перемещения испытательной сваи вверх грунт вокруг сваи нарушается, и сопротивление трения слоя грунта уменьшается, но незначительно. Поскольку подъем тестовой сваи равен 1.62 мм в процессе цементирования, и почва вокруг сваи нарушается за один цикл под верхней нагрузкой, боковое трение верхнего слоя почвы играет первую роль, чем трение нижнего слоя почвы под нагрузкой, что приводит к оседанию испытательной сваи после цементирования немного больше, чем у обычной сваи. С увеличением нагрузки постепенно проявляется боковое трение нижнего слоя почвы, и последующая прокладка грунта играет положительную роль. После нагружения поперечное трение верхнего слоя грунта уменьшается, и степень уменьшения больше, чем у обычных свай (как показано на рисунке 5), что приводит к внезапному увеличению осадки, большему, чем у обычной сваи, поэтому окончательный осадка сваи после цементирования больше, чем у обычной сваи.
3.2. Осевое усилие
На рисунках 6 и 7 показаны кривые распределения осевых сил испытательных свай S1 и S2 соответственно. Из графика видно, что осевое усилие постепенно уменьшается вниз по свае. Но на этапе нагружения скорость уменьшения осевой силы свай S1 и S2 различна, что в основном проявляется в интуитивной разнице наклона кривой осевой силы, отражающей величину поперечного сопротивления свай. Чем меньше уклон, тем больше разница в осевом усилии и тем больше разница в поперечном сопротивлении между верхней и нижней секциями в это время, что указывает на то, что поперечное сопротивление сваи после грунтовки очевидно больше, чем у обычной сваи. .А при небольшой нагрузке в нижней части сваи практически отсутствует осевое усилие. При постепенном увеличении нагрузки нижняя часть сваи начинает создавать осевое усилие; другими словами, сопротивление в конце стопки начинает играть роль. Когда нагрузка на верх сваи достигает 22500 кН, доля концевого сопротивления составляет около 38,02%.

3.3. Боковое трение
Как показано на рисунке 5, боковое трение начинает играть роль постепенно с увеличением относительного смещения сваи и почвы [34]. На рис. 5 (а) показано, что из-за смещения вверх испытательной сваи во время процесса посткорпусирования почва вокруг сваи нарушается, и боковое трение в определенной степени уменьшается. А под нагрузкой боковое трение верхнего слоя почвы играет роль в первую очередь, чем трение нижнего слоя почвы, поэтому уменьшение степени бокового трения 0–4 м части S2 более очевидно, чем у S1. Поскольку относительное смещение между сваей и грунтом слишком велико, окончательная осадка испытательной сваи больше, чем у обычной сваи.Сопротивление трению частей двух свай размером 4–8 м и 8–10 м увеличивается с увеличением относительного смещения сваи и грунта, а поведение двух свай становится близким друг к другу, что указывает на то, что влияние посткорпусных работ на сопротивление трению деталей невелико. Однако из-за того, что общая осадка испытательной сваи замедлилась из-за последующей цементации, сопротивление боковому трению деталей под предельной нагрузкой больше, чем у обычной сваи.
Из рисунков 5 (b) –5 (e) видно, что боковое трение S2 на участке 10–22 м меньше, чем у S1 на начальной стадии нагружения, когда относительные смещения сваи и грунта равны, и с увеличением нагрузки поперечное трение S2 больше, чем у S1, когда смещения одинаковы.Относительное смещение сваи и грунта для S2 меньше, чем для S1, когда их боковое трение одинаково, что указывает на то, что последующая укладка может увеличить боковое трение этой части. С 19–22 м до 10–13 м усиливающий эффект бокового трения постепенно снижается. Это происходит из-за плохой инъекционной способности грунта конца сваи на более поздней стадии затирки. Под действием давления раствор течет вверх вдоль конца сваи, а давление раствора и радиус потока постепенно уменьшаются от конца сваи вверх.Таким образом, количество заливочного раствора между стороной сваи и почвой уменьшается по направлению вверх вдоль конца сваи. Заливка цементного раствора изменяет свойства поверхности раздела исходной сваи и грунта, так что боковое трение поднимающейся части раствора увеличивается, а эффект усиления постепенно уменьшается от конца сваи кверху.
Смещение конца сваи под нагрузкой уменьшается из-за того, что грунт торца сваи упрочнен после цементирования. Подъем суспензии изменяет свойства поверхности раздела сваи и почвы, увеличивается боковое трение поднимающейся части и уменьшается относительное смещение сваи и почвы, что приводит к замедлению общей осадки тестовой сваи и увеличению бокового трения. вовлечены в игру в большей степени.И согласно рисунку 8 сопротивление поперечному трению S2 по длине сваи увеличивается на 30,10%, 40,22%, 42,07%, 55,23%, 61,97%, 66,27% и 69,36%, соответственно, по сравнению с S1 при их соответствующих предельных нагрузках. .

3.4. Высота подъема навозной жижи
Почва вокруг сваи будет сдавливаться в процессе подъема навозной жижи. Сжатие грунта вокруг сваи (то есть поры между сваей и грунтом) можно рассчитать по теории расширения отверстия колонны, и уравнение равновесия будет следующим [35]:
Граничные условия:
Геометрические уравнения:
Материальные уравнения:
Получено смещение грунта на стороне сваи: где — радиальное напряжение, — касательное напряжение, — радиус сваи, — диаметр сваи, — давление цементного раствора, — начальное напряжение грунта, — модуль сдвига, — модуль упругости, — коэффициент Пуассона.
Поскольку буровая скважина формируется вращательным бурением, влияние слоя бурового раствора на стороне сваи не учитывается, принимая во внимание смещение грунта на стороне сваи:
Поток цементного раствора на Сторона сваи может рассматриваться как неньютоновская жидкость. Связь между перепадом давления и напряжением сдвига при течении цементного раствора и уравнением однородности следующая [36]: где — напряжение сдвига, — напряжение сдвига на краю трещин, — значение текучести при сдвиговом напряжении, равно длина сваи, представляет собой смещение грунта на стороне сваи, представляет собой радиус сваи, и представляет собой разность давлений, а также представляет собой разность давлений, когда напряжение сдвига равняется значению текучести.
Условие протекания жидкости Бингхэма в трубопроводе.
Для вязкой жидкости, не зависящей от времени, основные уравнения следующие:
Уравнение жидкости Бингема используется в процессе течения цементного раствора, и его реологическое уравнение может быть записано следующим образом:
Если мы определим граничные условия (，), то уравнение (11) может быть записано следующим образом:
Учитывая уравнение (9), уравнение (8) можно переписать следующим образом:
Учитывая уравнение (14), уравнение (13) может быть переписывается следующим образом:
Учитывая уравнение (12), уравнение (15) можно переписать следующим образом:
Подставив уравнение (8) и уравнение (9) в (16), скорость потока можно переписать следующим образом: где — скорость потока, — пластическая вязкость.
Расход:
Если мы определим граничные условия (，), то уравнение (18) можно переписать следующим образом:
Подставив уравнение (12), уравнение (14) и уравнение (17) в (19 ), расход можно переписать следующим образом:
Средняя скорость жидкости Бингема под ламинарным потоком считается следующим образом:
Таким образом, разница давлений будет следующей:
Чтобы суспензия продолжала подниматься после достижения На определенной высоте сбоку от сваи давление раствора должно быть больше, чем давление раскола между сваей и почвой.Когда давление суспензии меньше, чем давление раскалывания, суспензия перестанет подниматься, и высота в это время является максимальной высотой подъема суспензии. Согласно формуле (22) и условию подъема навозной жижи, высота подъема составляет 10,7 м после сегментирования и повторения грунта. Это очень близко к 12 м, полученным в результате полевых испытаний, которые показывают, что модель теоретического анализа хорошо применима.
4. Обсуждение
4.1. Механизм взаимодействия цементного раствора с почвой
Цементный раствор часто действует на почву в различных формах. Форма его действия зависит от типа затирки, технологии затирки, реологических свойств, параметров затирки и свойств грунта. Формы также могут трансформироваться или сосуществовать друг с другом, например, при расщеплении или инфильтрации в процессе уплотнения. Основные формы — уплотнение, расщепление и инфильтрация.
4.1.1. Уплотнение
Раствор принудительно вжимается в почву на конце сваи через заливную трубу, образуя таким образом сферическое или блочное распределение на конце сваи, также известное как баллончик для раствора.Когда раствор продолжает вводиться, объем баллона раствора непрерывно увеличивается, что приводит к увеличению подъемной силы, которая сжимает окружающую почву и улучшает почвенные условия около конца сваи.
4.1.2. Колка
Раствор, вводимый в конце сваи, уплотняет окружающий грунт под давлением. Почва начинает трескаться после того, как давление становится достаточным, чтобы преодолеть сопротивление почвы. Раствор течет по поверхности расщепления и образует в грунте линейный, сетчатый и прожилковидный цемент, который усиливает грунт и увеличивает прочность фундамента.
4.1.3. Infiltration
Под действием давления цементного раствора раствор вытесняет свободную воду и газ и проникает в поры почвы на конце сваи и на границе раздела между сваей и почвой. Чем больше давление раствора, тем больше расстояние диффузии раствора. Когда раствор затвердевает, частицы почвы цементируются в единое целое, значительно повышая прочность почвы в конце сваи.
4.2. Механизм последующей цементации для увеличения несущей способности
Положительный эффект технологии последующей цементации на конце сваи можно резюмировать следующим образом: (1) Под давлением цементного раствора цементный раствор уплотняет почву в конце сваи, образует зона армирования и увеличивает несущую способность.(2) Цементный раствор затвердевает отложения и удаляет грязь вокруг сваи, тем самым значительно улучшая характеристики почвы и улучшая боковое трение. (3) Из-за просачивания и расщепления цементного раствора механические свойства почвы на конец сваи был значительно улучшен.
Эффект затирки показан на Рисунке 9.

4.2.1. Повышение прочности несущего слоя
Эффекты инфильтрации, уплотнения и расщепления цементного раствора значительно повышают прочность и механические свойства несущего слоя.В зоне лёсса, когда давление цементного раствора больше, чем давление раскалывания грунта, однородный грунт и раствор образуют высокопрочный композит, значительно улучшая устойчивость всего свайного фундамента.
4.2.2. Повышение торцевого сопротивления
Раствор проникает в конец сваи под давлением и затем начинает формировать зону усиления конца сваи вместе с окружающим грунтом. Образование зоны усиления увеличивает зону напряжения и значительно увеличивает сопротивление на конце сваи.Из-за увеличивающегося давления цементного раствора зона усиления создает восходящую силу на конец сваи, что заставляет раствор подниматься непрерывно, а сваю подниматься медленно. В это время будет сформировано сопротивление трению вниз, что эквивалентно приложению предварительного напряжения на конце сваи. Следовательно, под осевой нагрузкой торцевое сопротивление будет задействовано раньше времени.
4.2.3. Повышение бокового трения
Во время строительства буронабивных свай на поперечное трение легко влияют многие неблагоприятные факторы, такие как грязь вокруг сваи, вода и перемычка бетона [37].Последующая укладка на конце сваи может эффективно ослабить и устранить эти неблагоприятные эффекты и значительно улучшить характеристики границы раздела сваи и грунта. В процессе затирки при повышенном давлении затирки и объеме затирки часть затирки переливается и проникает в щель между сваей и окружающим грунтом [38, 39]. После затвердевания прочность грунта значительно увеличивается, что значительно улучшает боковое трение.
5. Выводы
(1) Последующая цементация увеличивает прочность грунта на конце сваи и уменьшает оседание сваи под нагрузкой.
Как закрыть свайный фундамент: Чем и как закрыть свайный фундамент? 🔨
Навигация по записям
Ступень забежная: 3D Расчет лестницы с поворотом на 90° с забежными ступенями
Шпатлевка вгт – Купить шпатлевки VGT для выравнивания рабочих поверхностей в Москве
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Найти:
Рубрики
Внутри
Дач
Дача
Дом
Материал
Материалы
Облицовк
Облицовка
Отделк
Отделка
Откос
Откосы
Пвх
Разное
Рукам
Своими руками
Снаружи
Советы
Стен
Стены
Утеплен
Утепление
Штукатурк
Штукатурка
© ЖК Акваполис. 2019
Советы по ремонту
Штукатурка
Стены
Материалы
Дома
Пвх
Своими руками
Отделка
Откосы
Утепление
Найти: