Свайные фундаменты


10.03.2021

Фундаменты поддерживают конструкцию, передавая свою нагрузку слоям почвы или горных пород, которые обладают достаточной несущей способностью и адекватными характеристиками оседания. Доступен очень широкий спектр типов фундаментов для различных применений в зависимости от обстоятельств, таких как:

  • Характер нагрузки, требующей поддержки.
  • Условия грунта.
  • Наличие воды.
  • Прочность материалов.
  • Расход.
  • Доступность.
  • Чувствительность к шуму и вибрации.
  • Близость к другим строениям.
  • Нагрузка на сваи

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

Свайные фундаменты - это глубокие фундаменты. Они состоят из длинных, тонких, столбчатых элементов, обычно из стали или железобетона, а иногда и из дерева. Фундамент описывается как «свайный», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину.

Основания свай в основном используются для передачи нагрузок от надстроек через слабые сжимаемые слои или воду на более прочную, более компактную, менее сжимаемую и жесткую почву или скалу на глубине, увеличивая эффективный размер фундамента и выдерживая горизонтальные нагрузки. Обычно они используются в больших конструкциях и в ситуациях, когда почва не подходит для предотвращения чрезмерной осадки.

Классификация свай

Пакеты можно классифицировать по их основной конструктивной функции (концевой подшипник, трение или соединение) или по их конструкции (смещение (ведомый) или замена (углубление)).

Несущие сваи создают большую часть трения в верхней части сваи о твердый слой. Стек передает нагрузку непосредственно на твердые слои, а также получает боковую фиксацию от земли.

Фрикционные (или плавающие) сваи развивают большую часть своей несущей способности за счет касательных напряжений по сторонам сваи и подходят там, где более твердые слои слишком глубоки. Свая передает нагрузку на окружающую почву за счет трения между поверхностью сваи и землей, что, в свою очередь, снижает пузырь давления.

Активные стеки

Приводные (или перемещаемые) сваи забиваются, поднимаются, вибрируют или забиваются в землю, перемещая материал вокруг вала сваи наружу и наружу вместо того, чтобы удалять его.

Силовые сваи полезны в морских приложениях, устойчивы в мягких и сжатых грунтах и ​​могут уплотнять рыхлый грунт.

Есть две группы управляемых стеков:

  • Привод на месте: с прочным бетонным или стальным корпусом или с временным корпусом.
  • Изготовлено: Сборные конструкции из дерева, бетона или стали.

Буронабивные сваи

Буронабивные (или сменные) сваи удаляют грунт, создавая отверстие для сваи, которое заливается на место. Они используются в основном в связных фундаментах для образования слоев трения и при формировании свайных фундаментов рядом с существующими зданиями.

Буронабивные кучи более популярны в городских районах, потому что вибрация минимальна, их можно использовать там, где высота над головой ограничена, нет риска подпрыгивания и где может потребоваться изменить их длину.

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

Винтовые сваи

Винтовые сваи имеют спираль возле кольев, чтобы их можно было вкручивать в землю. Процесс и концепция аналогичны вворачиванию в дерево.

Микросваи

Микросваи (или мини-сваи) используются там, где доступ ограничен, например, опорные конструкции, затронутые осадкой. Их можно забивать или привинчивать.

Стена из сваи

Свайные стены можно использовать для создания постоянных или временных подпорных стен. Их формируют путем укладки непосредственно соседних свай. Это могут быть стены, которые идут вплотную друг к другу с соседними стенками сваи, или сблокированные стены соломорезки; которые, в зависимости от состава промежуточных свай, могут быть твердыми / мягкими, твердыми / твердыми или твердыми / твердыми режущими кромками.

Геотермальные сваи

Геотермальные сваи соединяют свайные основания с замкнутыми контурами заземления. Они обеспечивают поддержку конструкции, а также действуют как источник тепла и теплоотвод.

В результате тепловая масса земли позволяет зданию накапливать нежелательное тепло от систем охлаждения и позволяет обогревать тепловые насосы зимой. Обычно геотермальные тепловые насосы извлекают тепло из земли с помощью подземных труб, проложенных в земле горизонтально или вертикально. В геотермальных сваях петли труб укладываются вертикально в самих сваях.

Свайное оборудование

Доступен широкий спектр свайного оборудования, в том числе:

  • Барабанные приводы: Молоты с приводом от пара, сжатого воздуха или дизельного топлива.
  • Гидравлическое управление: Гидравлические цилиндры забивают сваи в землю.
  • Контроллеры вибрации: сваи вибрируют в земле.
  • Поворотные шнеки: они используются для ввинчивания запасных свай в почву.

Колпаки и балки

Стеллажи можно использовать по отдельности для поддержки нагрузок или группировать и соединять вместе с помощью железобетонной крышки. Поскольку сверлить или направлять сваи точно по вертикали очень сложно, крышка сваи должна быть способна компенсировать отклонения в конечном положении головок сваи. Заглушка сваи должна выступать за внешние сваи, обычно на 100-150 мм со всех сторон, в зависимости от размера сваи.

Заглушки свай также можно комбинировать с железобетонными перекрытиями. Для обеспечения устойчивости боковых сил (кроме кессонных штабелей) необходимо не менее трех закрытых штабелей. Закрывающие балки также подходят для распределения веса несущей стены или ближайшей колонны по линии сваи. Пакеты могут смещаться в балке, чтобы допускать любые эксцентриситета, которые могут возникнуть в условиях нагрузки.

Укладывающую балку следует держать подальше от земли, где сваи предназначены для преодоления проблемы набухания и усадки основания. Это может быть достигнуто путем заливки закрывающей балки на полистирол или другой сжимаемый материал, что позволяет перемещать землю вверх без повреждения балки.

Испытание свай

Рекомендуется испытать нагрузку хотя бы одной сваи на диаграмме, создав пробную сваю, которая примыкает к фактическому фундаменту, но не является его частью. Стек должен быть перегружен не менее чем на 50% от рабочей нагрузки и выдержан в течение 24 часов. Это обеспечивает проверку окончательной несущей способности штабеля, а также характеристик формирования стопки.

Целостность новых и существующих свай можно измерить, выполнив испытание на целостность свай.


Считаешь эту страницу интересной? Поделись со всеми