Как построить фундамент из буронабивных свай? Конструктор

Фундаменты обеспечивают поддержку сооружений, передавая их нагрузку слоям грунта или породы, обладающим достаточной несущей способностью и соответствующими характеристиками осадки. Существует очень широкий спектр доступных типов фундаментов, подходящих для различных применений, в зависимости от соображений, таких как:

• Характер нагрузки, требующей поддержки.
• Грунтовые условия.
• Наличие воды.
• Прочность материалов.
• Стоимость.
• Доступность.
• Чувствительность к шуму и вибрации.
• Близость к другим строениям.
• Нагрузки, действующие на сваи.

[править] Как классифицируются фонды?

В очень широком смысле фундаменты можно разделить на мелкозаглубленные и глубокие. Неглубокие фундаменты обычно используются там, где нагрузки, создаваемые конструкцией, малы по сравнению с несущей способностью поверхностных грунтов. Глубокие фундаменты необходимы там, где несущая способность поверхностных грунтов недостаточна для выдерживания приложенных нагрузок, и поэтому они передаются более глубоким слоям с более высокой несущей способностью.

[править] Что такое свайные фундаменты?

Свайные фундаменты являются глубокими основаниями. Они состоят из длинных тонких столбчатых элементов, обычно изготавливаемых из стали или железобетона, а иногда и из дерева. Фундамент считается «свайным», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину (см. Atkinson, 2007).

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

[править] Какие бывают свайные фундаменты?

Сваи можно классифицировать по их основной конструктивной функции (торцевая опора, трение или их комбинация) или по способу их конструкции (смещения (забивные) или замены (буронабивные)).

[править] Торцевые сваи

Опорные сваи развивают большую часть трения в носке сваи, опираясь на твердый слой. Свая передает нагрузку непосредственно на твердые слои, а также получает боковое закрепление от грунта.

[править] Висячие сваи

Висячие (или плавающие) сваи развивают большую часть несущей способности сваи за счет касательных напряжений по сторонам сваи и подходят там, где более твердые слои залегают слишком глубоко. Свая передает нагрузку на окружающий грунт за счет трения между поверхностью сваи и грунтом, что фактически снижает давление в баллоне.

[править] Забивные сваи

Забивные (или вытесняющие) сваи забивают, поднимают, вибрируют или ввинчивают в землю, перемещая материал вокруг ствола сваи наружу и вниз, а не удаляя его.

Забивные сваи полезны в морских условиях, они устойчивы в мягких продавливаемых грунтах и ​​могут уплотнять рыхлый грунт.

Различают две группы забивных свай:

• Забивка на месте: либо с постоянным бетонным или стальным кожухом, либо с временным кожухом.
• Формованные: сборные из дерева, бетона или стали.

[править] Буронабивные сваи

Буронабивные (или сменные) сваи удаляют грунт, чтобы сформировать отверстие для сваи, которая заливается на месте. Применяются преимущественно в связных грунтах для образования висячих свай и при формировании свайные фундаменты близко к существующим зданиям.

Буронабивные сваи более популярны в городских районах, так как вибрация минимальна, их можно использовать там, где ограничено пространство над головой, нет риска пучения и там, где может потребоваться изменение их длины.

Если бурение и заливка происходят одновременно, сваи называются шнековидными сваями (CFA).

[править] Другие типы свай

[править] Винтовые сваи

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

[править] Микросваи

Микросваи (или минисваи) используются там, где доступ ограничен, например, для подпирания конструкций, затронутых осадкой. Их можно вбить или привинтить на место.

[править] Свайные стены

Свайные стены можно использовать для создания постоянных или временных подпорных стен. Они формируются путем размещения свай вплотную друг к другу. Это могут быть близко расположенные смежные свайные стенки или смыкающиеся секущиеся свайные стенки, которые в зависимости от состава вторичных промежуточных свай могут быть жесткими/мягкими, жесткими/твердыми или жесткими/жесткими секущимися стенками.

[править] Геотермальные сваи

Геотермальные сваи комбинированные свайные фундаменты с замкнутыми системами тепловых насосов с использованием геотермальной энергии. Они обеспечивают поддержку конструкции, а также действуют как источник тепла и поглотитель тепла.

По сути, тепловая масса земли позволяет зданию накапливать нежелательное тепло от систем охлаждения и позволяет тепловым насосам обогревать здание зимой. Как правило, геотермальные тепловые насосы извлекают тепло из земли с помощью подземных труб, проложенных горизонтально или вертикально в земле. В геотермальных сваях петли труб укладываются вертикально внутри самих свай.

[править] Смежные сваи

Гройны в прибрежном строительстве (CIRIA C793), опубликованном CIRIA в 2020 году, определяют смежные сваи как; «…монолитные бетонные сваи, непосредственно примыкающие или соприкасающиеся друг с другом. Иногда используется для свай из досок.

[править] Другие

[править] Какое сваебойное оборудование используется?

Для сваебойных работ имеется широкий спектр оборудования, в том числе:

• Ударные молоты: молоты, приводимые в действие паром, сжатым воздухом или дизельным топливом.
• Гидравлические приводы: гидроцилиндры вдавливают сваи в землю.
• Вибрационные забивки: сваи вбиваются в землю вибрацией.
• Вращающиеся шнеки: используются для завинчивания свай в землю.

[править] Оголовки и балки свай

Сваи можно использовать по отдельности для поддержки нагрузок или сгруппировать и соединить вместе железобетонным колпаком. Поскольку очень трудно бурить или забивать сваи строго вертикально, оголовок сваи должен выдерживать некоторое отклонение конечного положения оголовков свай. Наконечник сваи должен выступать за внешние сваи, как правило, на 100-150 мм со всех сторон, в зависимости от размера сваи.

Оголовки свай также можно соединить железобетоном для создания перекрывающих балок. Для обеспечения устойчивости к боковым силам необходимо не менее трех свай с заглушками (за исключением кессонных свай). Опорные балки также подходят для распределения веса несущей стены или близко расположенных колонн на линию свай. Сваи могут располагаться в балке в шахматном порядке, чтобы учесть любые эксцентриситеты, которые могут возникнуть в условиях нагрузки.

Опорная балка должна быть отделена от земли, где цель свай состоит в том, чтобы решить проблему набухания и усадки подпочвенного слоя. Это можно сделать, закрепив защитную балку на полистироле или другом компрессионном материале, что позволит двигаться вверх по земле без повреждения балки.

[править] Тестирование свай

Рекомендуется испытать нагрузку по крайней мере на одну сваю на схему путем формирования пробной сваи, которая находится в непосредственной близости, но не является частью фактического фундамента. Свая должна быть перегружена не менее чем на 50% от ее рабочей нагрузки и выдержана в течение 24 часов. Это позволяет проверить предельную несущую способность сваи, а также качество изготовления сваи.

Целостность новых и существующих свай можно измерить, проведя тест на целостность сваи.

Как построить фундамент из буронабивных свай?

Забивка буронабивных свай — это специализированная операция, требующая обширных знаний и опыта в области строительства буронабивных свай, условий грунта и площадки и т. д. Поэтому рекомендуется поручить эту работу подрядчику по забивке буронабивных свай.

Проблемы строительства буронабивных свай

Основными проблемами, возникающими при строительстве буронабивных свай, являются:

1. Подрядчик должен провести тщательное исследование грунта для изучения его свойств. Тип грунта определяет метод бурения, который будет использоваться для строительства.
2. Иногда подрядчик по укладке свай полностью полагается на прошлые отчеты и отчеты об исследовании почвы, чтобы выбрать метод, который вызывает меньше нарушений почвы поблизости.
3. Когда пробуренная скважина проходит ниже уровня грунтовых вод, необходимо обеспечить дополнительную поддержку с помощью стальных каркасов или стабилизирующего бурового раствора. Это основная проблема, с которой сталкиваются несвязные грунты, такие как песок, гравий и ил.
4. Бурение шпуров и строительство свай на несвязном грунте сложно и приводит к беспорядку.

Преимущества строительства буронабивных свай

Ниже перечислены основные преимущества буронабивных свай:

1. Буронабивные сваи облегчают перемещение свай на разную глубину независимо от типа грунта. Он удлиняет сваю до тех пор, пока не будет достигнут несущий слой.
2. Буронабивные сваи лучше всего работают в мягких, сжимаемых и набухающих грунтах.
3. Фундамент из буронабивных свай можно удлинить на глубину ниже сезонных колебаний влажности или промерзания.
4. Буронабивной свайный фундамент исключает необходимость проведения больших земляных работ и последующей обратной засыпки.
5. Буронабивной свайный фундамент не разрушает прилегающий грунт резко.
6. Вибрация и связанные с ней нарушения из-за строительства фундамента на буронабивных сваях относительно низки по сравнению с традиционными методами фундамента.
7. Фундамент из буронабивных свай имеет более высокую несущую способность по сравнению с другими забивными сваями.

Строительство буронабивной сваи делится на два этапа: этап бурения и этап строительства. На этапе бурения грунт удаляется, чтобы сформировать отверстие необходимого диаметра и глубины, а на этапе строительства железобетон заливается на месте. Поэтому буронабивные сваи также называют замещающими сваями.

Основными проблемами, возникающими при строительстве буронабивных свай, являются:
1. Подрядчик должен провести тщательное исследование грунта для изучения его свойств. Тип грунта определяет метод бурения, который будет использоваться для строительства.
2. Иногда подрядчик по укладке свай полностью полагается на прошлые отчеты, а отчеты по исследованию почвы выбирают метод, который вызывает меньше нарушений почвы поблизости.
3. Когда пробуренная скважина проходит ниже уровня грунтовых вод, необходимо обеспечить дополнительную поддержку с помощью стальных каркасов или стабилизирующего бурового раствора. Это основная проблема, с которой сталкиваются несвязные грунты, такие как песок, гравий и ил.
4. Бурение шурфов и свайных конструкций на несвязном грунте сложны и вызывают неразбериху.

Ниже перечислены основные преимущества буронабивных свай:
1. Буронабивные сваи облегчают перемещение свай на переменную глубину независимо от типа грунта. Он удлиняет сваю до тех пор, пока не будет достигнут несущий слой.
2. Буронабивные сваи лучше всего работают в мягких, сжимаемых и набухающих грунтах.
3. Буронабивной свайный фундамент можно удлинять на глубину ниже сезонных колебаний влажности или промерзания.
4. Буронабивной свайный фундамент исключает необходимость проведения больших земляных работ и последующей обратной засыпки.
5. Буронабивной свайный фундамент не разрушает прилегающий грунт резко.
6. Вибрация и связанные с ней нарушения из-за конструкции фундамента из буронабивных свай относительно низки по сравнению с традиционными методами фундамента.
7. Фундамент из буронабивных свай имеет более высокую несущую способность по сравнению с другими забивными сваями.

Процесс строительства свайного фундамента – шаг за шагом

Процесс строительства свай зависит от нескольких очень важных аспектов, таких как хорошо выполненное исследование почвы, использование соответствующего оборудования для бурения земли, правильный дизайн конструкции фундамента, получение подходящей стали для фундамента и, наконец, что бетон обладает необходимой стойкостью, все эти аспекты мы рассмотрим подробнее в этой статье.

1. Что такое исследование грунта и почему оно является первым шагом в строительстве свай?

Изучение грунта, также известное как геотехническое исследование, представляет собой процесс, который включает в себя несколько действий и полезен, когда речь идет о получении информации о характеристиках земли, на которой должно осуществляться строительство. Эта работа выполняется экспертами, имеющими свои надлежащая аккредитация и те, кто отвечает за выпуск окончательного отчета, в котором даются рекомендации по типу фундамента, который будет использоваться для каждого проекта, принимая во внимание то, что дало исследование почвы, это означает, что это большая информационная ценность для спроектировать и реализовать любой тип строительного проекта.

2. Варианты бурения фундаментов

В процессе возведения свай учитываются изучение грунтов и проектирование фундамента. Как только эти два важных аспекта известны, мы приступаем к выбору оборудования, которое лучше всего подходит для бурения грунта и достижения необходимых характеристик. Существуют различные типы оборудования для бурения, которые мы рассмотрим ниже.

Сваи ручного типа

Сваи ручного типа характеризуются тем, что в процессе их изготовления используется тренога, бур с трубой, устанавливаемой вручную, два человека, которые вращают трубу и буровое долото с помощью трубных ключей. В этой процедуре бурение диаметром 0.30, 0.40 и до 0.50 может быть выполнено несколько раз с максимальным бурением до 25 погонных метров, эти характеристики могут быть получены в зависимости от типа почвы на земле.

Микросваи

Микросваи являются лучшим вариантом для проектов, в которых недостаточно места или земля просто не выдерживает вес более тяжелой машины, эти машины характеризуются очень высокой скоростью бурения, их характеристики бурения составляют 0.07 м, 0.10 м, 0.20М, 0.30М, 0.40М и 0.50М в диаметре с мощностью бурения до 30 погонных метров, в данном случае это также зависит от особенностей местности и мощности микросваебойной машины.

Сваебойная машина непрерывного действия

Непрерывные винтовые сваебойные машины работают благодаря использованию земснаряда, на котором установлено гидравлическое буровое оборудование, этот тип сваебойной машины достигает максимального бурения 25 погонных метров при диаметре котлована 600 мм, они характеризуются наличием бетононасоса. это позволяет легко заполнять промежутки во время удаления буровой установки.

Копер пропеллерного типа

Этот тип машины для забивки свай характеризуется тем, что является гидравлическим, он предназначен для выполнения пилотных работ с непрерывным винтом, его процесс осуществляется благодаря тому, что он работает внутри стального кожуха, где и винт, и втулка имеют Благодаря этому роторы независимы, почва непрерывно извлекается, пока не достигнет необходимой глубины. Он характеризуется возможностью выемки грунта на глубину до 50 погонных метров с максимальным диаметром выемки 1500 мм.

Свая типа Келли

Этот буровой станок для изготовления свай характеризуется запуском бурения скважины с помощью крышки, которая имеет усиленное долото, долото отвечает за бурение грунта для достижения расчетной глубины, обсадная труба вставляется на глубину 1 , от 5 до 2 метров, чтобы заполнить его, затем он удаляется для очистки и снова вставляется, пока не будет достигнута необходимая глубина. Глубина котлована составляет до 50 метров при максимальном диаметре 1200 мм.

Забивные сваи

В процессе забивки свай используются два метода: ударная забивка и забивка давлением, в обеих системах используются сборные железобетонные сваи или стальные сваи, это означает, что размеры и материал свай строго зависят от условий конструкции фундамента.

3. Бурение или бурение в процессе строительства сваи

Это следующий шаг, который вы должны выполнить с учетом топографической разбивки, чтобы иметь возможность расположить сваебой в центре расположения сваи, затем земляные работы проводятся на необходимую глубину, во многих случаях благодаря тому, что что стенки ямы неустойчивы из-за наличия грунтовых вод или других грунтовых условий, целесообразно использовать стабилизирующие полимеры, такие как бентонит.

Что такое бентонит и его применение в строительстве

Использование активированного бентонита натрия или кальция в гражданском строительстве лучше всего подходит для решения различных задач в этой области. Обычно они используются для цементирования расщелин и трещин в скалах, для защиты труб, для предотвращения оседания грунта, создания водонепроницаемых барьеров в земле, при забивке свай для поддержки грунта пробуренных скважин, для стабилизации конструкции туннелей и т. д.

4. Изготовление корзин или ворсовых доспехов

Корзины или свайная броня представляют собой элементы, изготовленные из гофрированной стали, которые характеризуются большим сопротивлением круглого сечения, эти корзины обычно изготавливаются в одном и том же месте проекта, в некоторых случаях железо имеет форму спирали или у пилотных компаний есть оборудование для придания им формы и размера, необходимых для вашего проекта.

В каких ситуациях рекомендуется использование корзин

В зависимости от геотехнических характеристик грунта применение свайных каркасов целесообразно с учетом следующих условий.

• В настоящее время необходимо распределить нагрузку, передаваемую сооружением в мелкозаглубленном фундаменте.
• Когда грунты вашего проекта имеют низкокачественные грунты на уровне поверхности, но с большой несущей способностью на определенной глубине.
• При этом грунт подвергается значительным колебаниям температуры из-за усадки и набухания, производимых расширяющимися глинами.
• Когда сооружения расположены на воде или имеют уровень грунтовых вод близко к уровню земли.
• В настоящий момент фундаменты должны подвергаться большим растягивающим напряжениям.

Преимущества корзин или ферм в процессе возведения свай

Для возведения свай «на месте» очень часто используют корзины, чтобы придать свае большее армирование, но они также могут иметь следующие преимущества:

• Он отвечает за обеспечение концентричности или формы сваи и выемки.
• Если он собран правильно, как указано в чертежах, он гарантирует лучшую устойчивость и жесткость.
• Корзины отвечают за оптимальное распределение стали по штабелю.
• Они оптимизируют затраты, которые может иметь проект.
• Отвечает за оптимизацию времени основания

5. Установка корзины в пробуренную скважину

После окончания бурения скважины используется вспомогательный кран, а в других случаях может вводиться тем же буровым оборудованием или в зависимости от габаритов вручную. Важно, чтобы корзина располагалась на правильном уровне с учетом глубины сверления и конечного уровня, чтобы осуществить смещение плиты.

Наконечник корзины для осевых нагрузок

Когда вам нужно выполнить осевые нагрузки, важно, чтобы каркасы свай имели сталь от 0.5% до 1% от их номинальной площади. При необходимости в качестве кочерги можно использовать стержни, чтобы придать ему большую жесткость и облегчить маневр при установке.

6. В скважину заливается товарный бетон

Это последний шаг в процессе возведения свай, который выполняется после введения корзины, для этого важно использовать трем-трубу на дно котлована, чтобы бетон вводился снизу к началу котлована. хорошо поднимая и извлекая трубу по мере заполнения, одновременно вытесняя полимер насосом. Наконец, важно удалить из сваи начальные 30 сантиметров бетона, поскольку он считается некачественным, важно, чтобы он был удален методом перелива или отстаивания.

Это общие аспекты, которые вы должны знать о процессе строительства свай, поэтому не забывайте о них, чтобы ваши сваи были хорошо сделаны, имейте в виду, что Cortequipos — это свайная компания, которая работает в Боготе и по всей Колумбии, и мы также подготовлены для выполнения этой задачи.