Подушка мелкозаглубленного ленточного фундамента дома

главная — Фундаменты

Андрей Дачник
8 августа, 2016

Глава из книги «Мелкозаглубленный ленточный фундамент»

На дне траншеи под мелкозаглубленного ленточного фундамент на определенной глубине устраивается песчаная подушка. Требования британских норм оговаривают  достаточную толщину песчаной подушки под мелкозаглубленным ленточным фундаментом как 20 см. В отечественной литературе [В.С. Сажин, 2003] толщина песчаной подушки под ленточный фундамент определяется в диапазоне от 30 см до 60 см (и даже 80 см) в зависимости от типа грунтов.  В приложении №2 к старому СНиП II-В.8-71 «Полы. Нормы проектирования» для полов по грунту толщина подстилающего слоя в виде песчаной подушки была регламентирована высотой не менее 60 см.  Чем толще песчаная подушка под основанием мелкозаглубленного ленточного фундамента, тем меньше будет деформация пучения основания. В ведомственных строительных нормах ВСН 29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах» соотношение толщины песчаной подушки и ширины ленточного фундамента принимается до 3 к 1.



Проекты домов

Дома из бытовки — фото

Плавучий дом

Дом фахверк

Сколько стоит дом построить?

Нужна ли подушка под ленточный фундамент и какой толщины

Содержание статьи

• 1 Подушка под фундамент – традиции и реалии
• 2 Когда необходима закладка подложки под фундамент?
• 3 Разновидности  фундаментных подложек

Подушка под ленточный фундамент представляет собой слой определенной толщины из песка, гравия или щебня, предназначенный для равномерного   распределения весовой нагрузки строительного сооружения на грунт. Еще не так давно нормативная документация и техническая специальная литература по строительству однозначно требовали наличия подушки под ленточным фундаментом любого строения.

Однако развитие современных технологий монолитного строительства и применение химических добавок,  повышающих влагостойкость бетона, создали предпосылки для пересмотра концепции обязательности  подсыпки материалов под бетонное основание строительной конструкции.

Подушка под фундамент – традиции и реалии

Подушки из песка, гравия и щебня стали востребованы при строительстве так называемых «панельных» домов. Размах жилищного строительства в СССР во второй половине 20-го века требовал применения унифицированных строительных элементов, в число  которых вошли  железобетонные блоки ФБС  ГОСТ 13579-78 «Блоки бетонные для стен подвалов. Технические условия». Из  блоков  ФБС формировались  массивные сборные ленточные фундаменты, которые служили опорой многоэтажным постройкам. При их заложении необходимо было сделать подложку из непучинистых материалов типа песка крупной фракции или щебня мелкой фракции, предназначенную для выполнения двух важнейших функций:

1. Сглаживания  всех неровностей грунта для обеспечения равномерного прилегания плоскости подошвы фундамента к грунту. Тем самым строители добивались равномерного распределения  весовой нагрузки от многоэтажки по всей поверхности основного грунта;
2. Защиты  основания фундаментной конструкции от капиллярного поднятия грунтовой влаги. Через песчаную прослойку грунтовая влага способна подняться капиллярным путем лишь на высоту 30 см.

Равномерность распределения весовой нагрузки обеспечивается слоем песка толщиной от 5 до 15 см, для отсечения капиллярной влаги достаточно слоя в 30 см. Здание, опирающееся на сборный фундамент из ФБС с песчаной или песчано-щебеночной подложкой, отличается высокой стабильностью, надежностью и минимальной усадкой.

Развитие индивидуального строительства домов малой этажности на ленточных монолитных фундаментах  в корне поменяло роль традиционной подушки под опорное основание коттеджа или двухэтажного дома.  В частности, при заливке монолитной ленты жидкий бетон сам заполняет неровности грунта, ликвидируя пустоты в грунте, тем самым способствуя равномерному распределению весовой нагрузки без участия песчаной подсыпки.

Другим доводом, указывающим на потребность в пересмотре сложившейся концепции обязательного применения подложек для ленточных фундаментов, служит использование специальных химических добавок, повышающих влагостойкость бетона. В этом случае также ставится под сомнение необходимость обустройства песчаной подушки для защиты от капиллярной влаги.

Безоглядное стремление «сделать, как всегда делали» в отношении песчаной подушки под ленточный фундамент может даже навредить по следующим причинам:

1. Песок, окруженный более плотными грунтами с низкой водопроницаемостью типа глины или суглинков, будет способствовать скоплению в нем (то есть, в составе подушки под фундаментом) осадочной влаги. Происходит переувлажнение грунта под подошвой фундамента, приводящее к снижению несущей способности всей фундаментной конструкции. Для отвода скапливающейся воды будет нужна дренажная система, существенно влияющая на расходы по строительству или текущему ремонту жилого дома.
2. Песок не препятствует прохождению через подушку грунтовой влаги в парообразном состоянии. После прохождения через подушку, пар конденсируется на фундаменте, провоцируя коррозионные процессы. Песчаная подложка оказывается совершенно не нужной, поскольку без гидроизоляции в этом случае не обойтись.

Когда необходима закладка подложки под фундамент?

Принятие решения о создании подложки под ленточный фундамент должно исходить из правильно выполненной оценки внешних условий  применительно к конструкции самого фундамента.

Конструктивно ленточный фундамент представлен двумя типами исполнения:

• Сборный фундамент, собираемый из типовых бетонных блоков заводского исполнения;
• Монолитный фундамент, заливаемый непосредственно на строительной площадке в  подготовленную опалубку.

По глубине заложения ленточный фундамент подразделяют на два вида:

• Заглубленный ниже глубины промерзания грунта;
• Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ).

К основным внешним факторам, подлежащим анализу, относятся:

• Состав почвы;
• Характеристики грунтов;
• Климатические условия.

Ведомственные строительные нормы ВСН 29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах» определили, что применением подушки из непучинистых материалов удается добиться двойного эффекта:

1. Происходит частичная замена пучинистого грунта на непучинистый (п.3.2 и 3.3 ВСН 29-85), позволяющая уменьшить перемещения фундамента при промерзании и/или оттаивании грунта. Тем самым подушка рассматривается как средство по предотвращению морозного пучения почвы под подошвой фундамента.
2. Уменьшается неравномерность деформаций опоры здания.

Отсюда следует вывод, что для грунтов непучинистого типа песчаная подушка под ленточный фундамент не нужна, если рассматривать вопрос исключительно с позиции противодействия процессам морозного пучения. Такой односторонний подход может войти в противоречие с требованиями свода правил СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов и сооружений», которые в п.п. 8.7 и 8.8 при определении, на каких грунтах устанавливаются сборные блочные  или монолитные типы мелкозаглубленных  и незаглубленных ленточных  фундаментов, однозначно устанавливают  необходимость обустройства под бетонными блоками подушки из непучинистых материалов. Однозначно можно сказать, что для заглубленных ниже глубины промерзания ленточных фундаментов, устройство песчаной подушки требуется только для конструкции из фундаментных блоков, для монолитного фундамента такая подушка не играет никакой роли.

В случае монолитного МЗЛФ на непучинистых грунтах подсыпку также можно не делать, поскольку песок в данной ситуации никакой работы не выполняет – бетонная заливка ленты выровняет все поверхностные дефекты.

Подводя итоги можно сказать, что:

• Для фундаментов, заложенных ниже расчетной глубины промерзания, песчаная подушка нужна только для конструкции из сборных блоков, для монолитного основания такая подушка не требуется.
• Для мелкозаглубленного фундамента подушка требуется только для пучинистых грунтов, независимо от технологии, либо для фундамента из сборных блоков, независимо от типа грунтов.
• Для незаглубленного фундамента однозначно требуется подушка из непучинистых материалов, хотя бы потому что нужно заменить плодородный слой под основанием.

Также стоит обратить внимание на тот факт что, независимо от технологии строительства фундамента (блоки или монолит) и глубины его заложения, может потребоваться замена грунта с недостаточной несущей способностью под основанием дома. Несущая способность определяется только после проведения геологии на участке строительства и расчетов.

Разновидности  фундаментных подложек

В п. 3.3 ВСН 29-85 указаны материалы, которые допускается использовать для обустройства подушки:

• Песок крупной или средней фракции;
• Мелкий щебень;
• Котельный шлак

и другие непучинистые грунты с показателем дисперсности Д меньше 1,0. На практике используются песчаная, песчано-гравийная  или песчано-щебневая подушки, имеющие менее пучинистый характер, чем родной грунт на строительной площадке. Чтобы правильно определиться со структурой противопучинистой подложки,  необходимо учитывать физические свойства материалов.

Категорически недопустимо обустройство подушек из глины! Глина препятствует просачиванию воды к подошве основания строения, провоцируя морозное вспучивание грунта в зимнее время.

Для песчаных подложек наиболее подходящим считается гравелистый песок  крупной фракции или речной чистый песок средней фракции. Для подушки под  основание дома не рекомендуются легкие и тонкие фракции песчаных материалов, имеющие ухудшенные показатели сопротивления сжатию. При их использовании возможны значительные усадки.

При выборе толщины песчаной подушки руководствуются данными из таблицы 5 раздела 4 ВСН 29-85, рекомендующими максимальное отношение толщины подушки к ширине фундамента равным 3 к 1. То есть песчаная подложка может быть засыпана толщиной втрое больше, чем ширина фундамента. Обычно толщина подсыпки составляет минимум 20-30 см из расчета защиты от капиллярного подъема влаги в песке.

В соответствии с п. 3.4 ВСН 29-85 песчаный материал подушки необходимо уберечь от заиливания окружающим грунтом, для чего строителям предписывается сделать защиту из геотекстиля или полимерных материалов, препятствующую смешиванию грунта с песком.

Для слабонесущих грунтов  можно сделать подушки песчано-гравийные или только гравийные в соответствии с рекомендациями п. 8.7 СП 50-101-2004. Подушка из щебня требует хорошего трамбования.

Относительно применения щебня в подушках специалисты считают, что его правильно использовать в качестве уплотняющего материала в составе песчано-щебневой системы. Острые края щебня фракции 20-40 мм при уплотнении вбиваются плотным слоем в основном грунте под песчаной подложкой, тем самым  придают дополнительное упрочнение и стабильное положение основанию здания.

Уплотнять подушку лучше всего с помощью специальных ударных или вибрационных машин.

Индивидуальный грамотный подход к засыпке подушек под ленточными фундаментами позволяет существенно сэкономить при строительстве  жилых домов без ущерба в прочности и надежности строения.

фондов

фондов

Фундаменты

Типы фундамента

• мелкозаглубленные фундаменты
• Глубокие фундаменты

Неглубокие фундаменты (иногда называемые «распорными фундаментами») включают подушки («изолированные фундаменты»), ленточные фундаменты и плоты.

Глубокие фундаменты включают сваи, свайные стены, диафрагменные стены и кессоны.

Типы фундаментов

Неглубокие фундаменты

• Фундаментные подушки
• Ленточные фундаменты
• Сплошные фундаменты

Фундаменты неглубокого заложения — фундаменты, заложенные близко к готовой поверхности земли; обычно там, где глубина фундамента (D _f ) меньше ширины основания и менее 3 м. Это не строгие правила, а просто рекомендации: в основном, если поверхностная нагрузка или другие условия поверхности будут влиять на несущую способность фундамента, он является «неглубоким». Неглубокие фундаменты (иногда называемые «распорными фундаментами») включают подушки («изолированные фундаменты»), ленточные фундаменты и плоты.

Фундаменты мелководья используются, когда поверхностные грунты достаточно прочны и жестки, чтобы выдерживать возложенные нагрузки; как правило, они не подходят для слабых или сильно сжимаемых грунтов, таких как плохо уплотненная насыпь, торф, современные озерные и аллювиальные отложения и т. д.

Неглубокие фундаменты

Фундаментные подушки

Фундаменты

используются для поддержки отдельных точечных нагрузок, например, из-за несущей колонны. Они могут быть круглыми, квадратными или прямоугольными. Обычно они состоят из блока или плиты одинаковой толщины, но могут быть ступенчатыми или изогнутыми, если требуется распределить нагрузку от тяжелой колонны. Насыпные фундаменты обычно неглубокие, но можно использовать и глубокие насыпные фундаменты.

Неглубокие фундаменты

Ленточные фундаменты

Ленточные фундаменты используются для поддержки линии нагрузок либо из-за несущей стены, либо если линия колонн нуждается в поддержке, когда позиции колонн настолько близки, что отдельные фундаментные плиты были бы неуместны.

Неглубокие фундаменты

Сплошные фундаменты

Сплошные фундаменты используются для распределения нагрузки от конструкции на большую площадь, обычно на всю площадь конструкции. Они используются, когда нагрузки на колонны или другие структурные нагрузки близки друг к другу и отдельные подушки фундамента будут взаимодействовать.

Сплошной фундамент обычно состоит из бетонной плиты, занимающей всю нагруженную площадь. Он может быть усилен ребрами жесткости или балками, встроенными в фундамент.

Сплошные фундаменты имеют то преимущество, что уменьшают неравномерные осадки, поскольку бетонная плита сопротивляется дифференциальным перемещениям между положениями нагрузки. Они часто необходимы на мягких или рыхлых грунтах с низкой несущей способностью, поскольку они могут распределять нагрузки на большую площадь.

Типы фундаментов

Глубокие фундаменты

• Сваи

Глубокие фундаменты закладываются слишком глубоко под чистую поверхность земли, чтобы на их несущую способность могли повлиять поверхностные условия, обычно это происходит на глубине более 3 м ниже готового уровня земли. Они включают в себя сваи, опоры и кессоны или компенсированные фундаменты с использованием глубоких подвалов, а также фундаменты из глубоких подушек или лент. Глубокие фундаменты можно использовать для передачи нагрузки на более глубокие, более прочные слои на глубине, если вблизи поверхности присутствуют непригодные грунты.

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

Опоры представляют собой фундаменты для несущих тяжелых структурных нагрузок, которые сооружаются на месте в глубоких котлованах.

Кессон представляет собой форму глубокого фундамента, который сооружается над уровнем земли, а затем заглубляется до необходимого уровня путем выемки грунта или дноуглубления внутри кессона.

Фундаменты с компенсацией представляют собой фундаменты глубокого заложения, в которых снятие напряжения, вызванного земляными работами, приблизительно уравновешивается приложенным напряжением, вызванным фундаментом. Таким образом, приложенное чистое напряжение очень мало. Компенсированный фундамент обычно представляет собой глубокий подвал.

Глубокие фундаменты

Сваи

• Типы свай
• Типы конструкции
• Факторы, влияющие на выбор
• Группы свай

Свайные фундаменты можно классифицировать по

тип сваи

(разные конструкции, которые должны поддерживаться, и разные грунтовые условия требуют разных типов сопротивления) и

тип конструкции

(можно использовать различные материалы, конструкции и процессы).

Сваи

Типы свай

• Концевые опорные сваи
• Висячие сваи
• Сваи уменьшающие осадку
• Натяжные сваи
• Сваи с боковой нагрузкой
• Сваи засыпные

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

Типы свай

Концевые опорные сваи

Опорные сваи — это сваи, которые заканчиваются твердым, относительно непроницаемым материалом, таким как камень или очень плотный песок и гравий. Они получают большую часть своей несущей способности за счет сопротивления слоя у основания сваи.

Типы свай

Висячие сваи

Висячие сваи получают большую часть своей несущей способности за счет поверхностного трения или сцепления. Обычно это происходит, когда сваи не достигают непроницаемого слоя, а забиваются на некоторое расстояние в проницаемый грунт. Их грузоподъемность частично определяется торцевой опорой и частично поверхностным трением между заглубленной поверхностью грунта и окружающим грунтом.

Типы свай

Сваи уменьшающие осадку

Сваи, уменьшающие осадку, обычно встраиваются под центральную часть фундамента, чтобы уменьшить дифференциальную осадку до приемлемого уровня. Такие сваи служат для укрепления почвы под плотом и помогают предотвратить выпуклость плота в центре.

Типы свай

Натяжные сваи

Такие конструкции, как высокие дымоходы, опоры линий электропередач и причалы, могут подвергаться большим опрокидывающим моментам, поэтому сваи часто используются для сопротивления возникающим в результате подъемным силам фундамента. В таких случаях результирующие усилия передаются на грунт по всей длине заглубленной сваи. Силу сопротивления буронабивных свай можно увеличить за счет дополнительного расширения. При проектировании натянутых свай необходимо учитывать эффект радиального сжатия сваи, так как это может привести к снижению сопротивления ствола примерно на 10–20 %.

Типы свай

Сваи с боковой нагрузкой

Почти все свайные фундаменты в той или иной степени подвергаются горизонтальной нагрузке. Величина нагрузок по отношению к приложенной вертикальной осевой нагрузке, как правило, невелика, и, как правило, не требуется никаких дополнительных проектных расчетов. Однако в случае причалов и пристаней, воспринимающих ударные нагрузки пришвартованных судов, свайных фундаментов мостовых опор, эстакад мостовых кранов, высоких дымовых труб и подпорных стен, горизонтальная составляющая относительно велика и может оказаться критической при проектировании. Традиционно в таких случаях сваи устанавливали под углом к ​​вертикали, обеспечивая достаточное горизонтальное сопротивление за счет составляющей осевой несущей способности сваи, действующей горизонтально. Однако способность вертикальной сваи выдерживать нагрузки, приложенные нормально к оси, хотя и значительно меньшая, чем осевая нагрузка этой сваи, может быть достаточной, чтобы избежать необходимости в таких «гребенчатых» или «вбитых» сваях, которые более дороги в установке. . Поэтому при проектировании свай с учетом боковых сил важно это учитывать.

Типы свай

Сваи засыпные

Сваи, проходящие через слои заполнителя с умеренной или слабой плотностью, будут подвергаться отрицательному поверхностному трению , которое создает нисходящее сопротивление вдоль ствола сваи и, следовательно, дополнительную нагрузку на сваю. Это происходит по мере уплотнения наполнителя под собственным весом.

Сваи

Типы свайных конструкций

• Сваи смещения
• Несмещаемые сваи

Смещаемые сваи вызывают смещение грунта как в радиальном, так и в вертикальном направлении, когда ствол сваи забивается или забивается домкратом в землю. При использовании несмещаемых свай (или сменных свай) грунт удаляется, а полученное отверстие заполняется бетоном или сборная железобетонная свая вбрасывается в отверстие и заливается цементным раствором.

Типы свайных конструкций

Сваи смещения

• Полностью предварительно сформированные сваи смещения
• Сваи забивные и набивные смещения
• Винтовые (винтовые) набивные сваи смещения
• Способы установки

Пески и зернистые грунты имеют тенденцию к уплотнению в процессе смещения, тогда как глины имеют тенденцию к пучиниванию. Сами сваи смещения можно разделить на разные типы, в зависимости от того, как они устроены и как они вставлены.

Сваи смещения

Полностью предварительно сформированные сваи

Они могут быть из сборного железобетона;

армированный по всей длине (предварительно напряженный)

шарнирный (усиленный)

полый (трубчатый) профиль

или из стали различного сечения.

Сваи смещения

Сваи забивные и набивные

Этот тип ворса может быть двух форм. Первый включает в себя вбивание в землю временной стальной трубы с закрытым концом для образования пустоты в грунте, которая затем заполняется бетоном по мере извлечения трубы. Второй тип такой же, за исключением того, что стальная труба остается на месте, образуя постоянный корпус.

Сваи смещения

Сваи винтовые (винтовые) набивные вытесняющие

Этот тип конструкции выполняется с использованием шнека специального типа. Однако почва уплотняется, а не удаляется, поскольку шнек ввинчивается в землю. Шнек установлен на полом стержне, который может быть заполнен бетоном, поэтому, когда необходимая глубина будет достигнута, бетон можно закачать вниз по стержню, а шнек медленно отвинтить, оставив залитую сваю на месте.

Сваи смещения

Способы установки

• Сбрасываемый груз
• Дизель-молот
• Вибрационные методы забивки свай
• Способы установки домкратом

Сваи смещения забиваются в землю или забиваются домкратом. Можно использовать ряд различных методов.

Способы установки

Сбрасываемый груз

Падающий груз или падающий молот являются наиболее часто используемым методом забивки свай. Вес, примерно равный половине веса сваи, поднимается на подходящее расстояние в направляющей и отпускается, чтобы ударить по оголовку сваи. При забивке полой трубы сваи вес обычно воздействует на заглушку в нижней части сваи, что снижает любые избыточные напряжения по длине трубы во время забивки.

Варианты простого отбойного молотка молотки одностороннего и двустороннего действия . Они приводятся в действие механическим паром, сжатым воздухом или гидравлически. В молоте одностороннего действия груз поднимается сжатым воздухом (или другим способом), который затем высвобождается, и груз падает. Это может происходить до 60 раз в минуту. Молот двойного действия такой же, за исключением того, что сжатый воздух также используется при движении молота вниз. Однако этот тип молота не всегда подходит для забивания бетонных свай. Хотя бетон может выдерживать сжимающие напряжения, создаваемые молотком, ударная волна, создаваемая каждым ударом молотка, может создавать высокие растягивающие напряжения в бетоне при возврате. Это может привести к разрушению бетона. Вот почему бетонные сваи часто предварительно напрягают.

Способы установки

Дизель-молот

Дизельный молот может производить быстрые управляемые взрывы. Взрывы поднимают таран, который используется для забивания сваи в землю. Хотя вес поршня меньше веса отбойного молота, повышенная частота ударов может компенсировать эту неэффективность. Этот тип молота лучше всего подходит для забивания свай в несвязный сыпучий грунт, где основное сопротивление приходится на торцевой подшипник.

Способы установки

Вибрационные методы забивки свай

Вибрационные методы могут оказаться очень эффективными при забивке свай через несвязные гранулированные грунты. Вибрация сваи возбуждает зерна грунта, прилегающие к свае, что делает грунт почти свободным, что значительно уменьшает трение вдоль ствола сваи. Вибрация может быть вызвана вращающимися в противоположных направлениях эксцентриковыми массами с электрическим (или гидравлическим) приводом, прикрепленными к оголовку сваи, обычно действующими с частотой около 20-40 Гц. Если увеличить эту частоту примерно до 100 Гц, это может вызвать продольный резонанс в свае, а скорость проникновения может приблизиться к 20 м/мин в умеренно плотных зернистых грунтах. Однако большая энергия, возникающая в результате вибрации, может повредить оборудование, шум и распространение вибрации также могут привести к оседанию близлежащих зданий.

Способы установки

Методы установки домкратом

Забивные сваи чаще всего используются для подпирания существующих конструкций. Выкапывая землю под конструкцией, можно вставить короткие сваи и вбить их в землю, используя нижнюю часть существующей конструкции в качестве реакции.

Типы свайных конструкций

Несмещаемые сваи

• Буронабивные сваи малого диаметра
• Буронабивные сваи большого диаметра
• сваи частично формованные
• Забивные или бетонные сваи

В случае несмещаемых свай грунт удаляется, а полученное отверстие заполняется бетоном, или иногда в отверстие вбрасывается сборная железобетонная свая и заливается цементным раствором. требуется опора только близко к поверхности земли. При бурении в более нестабильном грунте, таком как гравий, может потребоваться какая-либо форма обсадной трубы или поддержки, например, бентонитовый раствор. В качестве альтернативы раствор или бетон можно ввести из шнека, вращаемого в гранулированный грунт. Таким образом, существует четыре основных типа несмещаемых свай.

Этот метод строительства создает неровную поверхность контакта между стволом сваи и окружающим грунтом, что обеспечивает хорошее сопротивление поверхностному трению при последующей нагрузке.

Неподвижные сваи

Буронабивные сваи малого диаметра

Обычно они имеют диаметр 600 мм или меньше и обычно изготавливаются с использованием штатива. Оборудование состоит из штатива, лебедки и троса, управляющего различными инструментами. Основные инструменты показаны на этой схеме.

В сыпучих грунтах основной инструмент состоит из тяжелой цилиндрической оболочки с режущей кромкой и откидным клапаном на дне. Вода необходима, чтобы помочь в этом типе раскопок. При движении снаряда вверх и вниз на дне скважины происходит разжижение грунта (поскольку под снарядом создается низкое давление, так как разжиженный грунт быстро перемещается вверх), и он стекает в корпус и может быть переброшен на лебедку. поверхность и опрокидывается. При бурении зернистого грунта существует опасность чрезмерного разрыхления материала по бокам скважины. Для предотвращения этого следует продвигать временную обсадную трубу, вбивая ее в землю.

В связных грунтах бурение скважины продвигают путем многократного опускания инструмента крестообразного сечения с цилиндрической режущей кромкой в ​​грунт, а затем подъема его лебедкой на поверхность с грузом грунта. Оказавшись на поверхности, глина, прилипшая к крестообразным лезвиям, отделяется.

Неподвижные сваи

Буронабивные сваи большого диаметра

Бурение больших скважин диаметром от 750 мм до 3 м (с 7-метровыми расширителями) возможно с помощью роторного бурового оборудования. Шнековая установка обычно монтируется на кране или грузовике.

Спиральный или ковшовый шнек, как показано на этой схеме, прикреплен к валу, известному как штанга Келли (телескопический элемент квадратного сечения, приводимый в движение горизонтальным вращателем). С помощью этой техники возможна глубина до 70 м. Использование бентонитового раствора в сочетании с ковшовым шнеком может устранить некоторые трудности, связанные с бурением в мягких илистых и глинистых и рыхлых зернистых грунтах без постоянной поддержки обсадными трубами. Одним из преимуществ этой техники является возможность недостаточного развертывания. Используя расширительный буровой инструмент, можно увеличить диаметр основания сваи, что значительно повысит несущую способность сваи. Тем не менее, недостаточное расширение является медленным процессом, требующим остановки шнека для смены инструмента, и медленным процессом в фактической операции дополнительного расширения. В глине часто предпочтительнее использовать более глубокое древко с прямыми сторонами.

Неподвижные сваи

Частично формованные сваи

Этот тип сваи особенно подходит для условий, когда грунт заболоченный, или когда есть движение воды в верхнем слое почвы, что может привести к выщелачиванию цемента из монолитной бетонной сваи. Отверстие бурят обычным способом, а затем в него опускают кольцевые секции, чтобы получить полую колонну. Затем можно разместить арматуру, а раствор нагнетать к основанию сваи, вытесняя воду и заполняя как зазор снаружи, так и сердцевину внутри колонны.

Неподвижные сваи

Сваи, залитые раствором или бетоном

Использование шнековых шнеков становится все более популярным методом строительства свай. Эти сваи обеспечивают значительные экологические преимущества при строительстве. Их уровни шума и вибрации низки, и нет необходимости во временной обсадной трубе или бентонитовом растворе, что делает их подходящими как для глинистых, так и для зернистых грунтов. Проблема только в том, что они ограничены по глубине максимальной длиной шнека (около 25м). Сваи сооружаются путем ввинчивания шнека непрерывного действия в землю на необходимую глубину, оставляя почву в шнеке. Затем цементный раствор (или бетон) можно протолкнуть вниз по полому валу шнека, а затем продолжить наращивание снизу по мере того, как шнек с грузом грунта вынимается. Затем можно опустить арматуру до того, как раствор схватится.

Альтернативная система, используемая в сыпучих грунтах, состоит в том, чтобы оставить грунт на месте и смешать его с нагнетаемым раствором при извлечении шнека, оставляя столб земли, армированной раствором.

Сваи

Факторы, влияющие на выбор сваи

• Местоположение и тип строения
• Грунтовые условия
• Долговечность
• Стоимость

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

Факторы, влияющие на выбор сваи

Расположение и тип сооружения

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

Факторы, влияющие на выбор сваи

Грунтовые условия

Забивные сваи нецелесообразно использовать в грунтах, содержащих валуны, или в глинистых породах, когда пучение грунта может быть вредным. Точно так же буронабивные сваи не подходят для рыхлого водоносного песка, а фундаменты с просверленными отверстиями нельзя использовать в несвязных грунтах, поскольку они могут разрушиться до того, как будет уложен бетон.

Факторы, влияющие на выбор сваи

Долговечность

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

Факторы, влияющие на выбор сваи

Стоимость

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

Сваи

Группы свай

Сваи чаще устанавливаются группами, а не отдельными сваями. Свайную группу следует рассматривать как составной блок свай и грунта, а не составной набор одиночных свай. На мощность каждой сваи может повлиять забивка соседних свай в непосредственной близости. Уплотнение грунта между соседними сваями, вероятно, приведет к более высоким контактным напряжениям и, следовательно, к более высокой несущей способности ствола этих свай. Предельная мощность группы свай не всегда зависит от индивидуальной мощности каждой сваи. При анализе несущей способности группы свай необходимо учитывать 3 режима отказа.

Разрушение одиночной сваи

Разрушение рядов свай

Сбой блока

Методы установки, состояние грунта, геометрия группы свай и то, как группа забивается, — все это влияет на то, как будет вести себя любая группа свай. Если группа разрушится как блок, полное трение вала будет мобилизовано только по периметру блока, и поэтому любое увеличение мощности вала отдельных свай не имеет значения. При расчете торцевой несущей способности следует использовать площадь всего основания блока, а не только площадь основания отдельных свай в группе. Такое разрушение блока может произойти, если сваи расположены близко друг к другу или если используется контактирующий с землей наголовник сваи. Разрушение рядов свай может произойти, если расстояние между сваями в одном направлении намного больше, чем в перпендикулярном.

Факультет окружающей среды и технологий Университета Западной Англии

Типы мелкозаглубленных фундаментов и их использование

🕑 Время чтения: 1 минута до 1,5 м ) способен выдерживать структурные нагрузки. Глубина мелкозаглубленного фундамента обычно меньше его ширины.

В комплекте:

• Различные типы мелкозаглубленных фундаментов
• 1. Ленточный фундамент
• 2. Распространенный или изолированный фундамент или отдельный фундамент
• 3. Комбинированный фундамент
• 4. Ленточный или консольный фундамент
• 5. Матовый или плотный фундамент

Различные типы фундаментов мелкого заложения 9 0509

Мелкозаглубленный фундамент бывает следующих видов:

1. Ленточный фундамент
2. Распорный или изолированный фундамент
3. Комбинированный фундамент Ленточный или консольный фундамент
4. Мат или плотная основа

1. Ленточный фундамент

Для несущей стены предусмотрен ленточный фундамент. Ленточный фундамент также предусмотрен для ряда колонн, которые расположены так близко друг к другу, что их широкие фундаменты перекрывают друг друга или почти касаются друг друга. В таком случае более экономично предусмотреть ленточный фундамент, чем предусмотреть несколько широких фундаментов в одной линии. Ленточный фундамент также известен как сплошной фундамент.

2. Распространенное или изолированное основание или отдельное основание

Распространенный фундамент, также называемый изолированным фундаментом, кулисным фундаментом и отдельным фундаментом, предназначен для поддержки отдельной колонны. Фундамент представляет собой круглую, квадратную или прямоугольную плиту одинаковой толщины. Иногда его делают ступенчатым или изогнутым, чтобы распределить нагрузку по большой площади.

3. Комбинированный фундамент

Комбинированный фундамент поддерживает две колонны. Он используется, когда две колонны расположены так близко друг к другу, что их отдельные опоры перекрываются. Комбинированный фундамент также предоставляется, когда граница участка настолько близка к одной колонне, что распорный фундамент будет подвергаться эксцентричной нагрузке, если он будет находиться полностью в пределах границы участка. В сочетании с внутренней колонной нагрузка распределяется равномерно. Комбинированный фундамент может быть прямоугольным или трапециевидным в плане.

4. Лента или консольная опора

Ленточный (или консольный) фундамент состоит из двух изолированных фундаментов, соединенных конструкционной планкой или рычагом. Ремешок соединяет две опоры таким образом, что они ведут себя как одно целое. Ремешок выполнен в виде жесткой балки. Отдельные опоры спроектированы таким образом, что их общая линия действия проходит через равнодействующую общей нагрузки. ленточный фундамент более экономичен, чем комбинированный, когда допустимое давление грунта относительно велико и расстояние между колоннами велико.