Как рассчитать буронабивной свайный фундамент для дома
Хотите разместить рекламу ваших товаров или услуг на сайте cdelayremont.ru? Перейдите на страницу реклама, чтобы узнать о вариантах и условиях сотрудничества.
Вопросы экономии на строительстве фундамента могут быть решены путем использования передовых и безопасных решений, которые отличаются меньшей затратой строительных материалов по сравнению с традиционными вариантами оснований. В частности, с каждым годом возрастает популярность буронабивных фундаментов, которые успели зарекомендовать себя с положительной стороны. Но прежде чем приступать к строительству, необходимо провести тщательный расчет буронабивного фундамента. О том, как это сделать своими силами, вы сможете прочитать в нашей небольшой статье.
Итак, вы уже знаете, какой дом будете возводить на вашем участке. Все, что вам нужно – последовательно пройти через ряд этапов, большая часть которых сводится к проведению аналитической работы:
- оценить характер грунта;
- просчитать нагрузку от здания;
- провести расчет площади фундамента, вернее – площади его подошвы;
- определиться с параметрами буронабивных свай и их количеством
Оцениваем качественные параметры грунта
В статье «Расчет фундамента» мы приводили достаточно полную информацию о том, как самостоятельно оценить показатели грунта, а также рассчитать требуемую площадь подошвы фундамента.
Там же вы можете посмотреть примерный расчет буронабивного фундамента. Стоит учитывать условие, что буронабивное свайное основание не подходит для участков с высоким УГВ.
Рассчитываем нагрузку от дома
На данном этапе необходимо прикинуть примерную нагрузку от будущего сооружения. Как это сделать, описано в этой статье. По сути, требуется лишь просуммировать массу стройматериалов, которая пойдет на строительство надземной части дома – сделать это несложно, имея в своем распоряжении сводные таблицы со средними значениями удельной массы.
Расчет параметров и количества буронабивных свай
Очевидно, что от параметров опор, в том числе – от площади подошвы каждой сваи, зависит их требуемое количество. Порядок расчетов такой же, как и при расчете столбчатого фундамента. В конце статьи, на которую мы ссылаемся, приведен пример того, как определиться с количеством опор. Не забываем о том, что минимально допустимый шаг между сваями составляет 2 метра, и все опоры необходимо объединить в одну систему обвязкой железобетонным ростверком.
Уже на этом этапе можно «на бумаге» провести достаточно точный расчет прочности фундамента – выдержит ли он воздействия, как со стороны здания, так и со стороны грунта?
Сколько бетона и арматуры потребуется на устройство буронабивного основания
На этапе, когда вы определились с количеством буронабивных свай, самое время определить требуемый объем бетонной смеси. О том, как это сделать, мы писали здесь – рекомендуем ознакомиться с этой тематической статьей. Не забываем и про арматуру для фундамента. При желании, вы можете самостоятельно приготовить бетонную смесь прямо на участке – так будет дешевле и, благо, буронабивное основание нетребовательно к срокам заливки: сваи можно заливать так, как вам удобно!
Расчет фундамента из свай
|
Расчет несущей способности бутобетонной буронабивной сваи. P несущая способность сваи = 0,7 коэфф. однородности грунта х (Rн нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи х F площадь опирания сваи (м2) + u периметр сваи (м) х 0,8 коэфф. условий работы х fiн нормативное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола сваи х li — толщина несущего слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (м) Rн — нормативное сопротивление грунта в тоннах под нижним концом сваи, принимается по таблицам №№1, 2, 3; fiн — нормативное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола сваи, т/м2, принимаемается по таблице №4. При разных слоях грунта на глубине залегания сваи сумма сопротивления грунта на боковой поверхности сваи рассчитывается отдельно для каждого слоя грунта и полученный результат умножается на периметр сваи.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Таблица №1 Нормативные сопротивления крупнообломочных грунтов в плоскости нижних концов бутобетонных буронабивных свай. *
* Здесь и далее (если не указано иное) данные в таблицах приведены по таблицам №1-4 из ВСН 5-71 «Временные указания по устройству коротких буронабивных бетонных и бутобетонных свай для малоэтажных сельских зданий».
Таблица №2 Нормативные сопротивления песчаных грунтов в плоскости нижних концов бутобетонных буронабивных свай.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Для определения влажности песчаного грунта можно воспользоваться визуальными признаками степени влажности грунта:
Таблица.
* Указания по инженерно-геологическим обследованиям при изысканиях автомобильных дорог.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Таблица №3 Нормативные сопротивления глинистых грунтов в плоскости нижних концов бутобетонных буронабивных свай.
Таблица №4 Нормативные сопротивления грунтов на боковой поверхности буронабивных свай.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Таблица.
* Указания по инженерно-геологическим обследованиям при изысканиях автомобильных дорог. М.-1963г.- Приложение №1
Пример ориентировочного расчета свайного фундамента на буронабивных сваях . Требуется рассчитать расстояние между висячими (без опоры на скальные грунты) буронабивными короткими сваями (до 3 м) под здание с центрально приложенной вертикальной расчетной нагрузкой Np = 5,5 т/погонный метр.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Принимаем размеры свай (вариант A): диаметр буронабивной сваи d = 0,5 м; длина буронабивной сваи l = 3,0 м. Нагрузка, приходящаяся на одну сваю составляет x метров (шаг свай) х 5,5 тонн (нагрузка на погонный метр фундамента ). P несущая способность сваи = 0,7 коэфф. В плоскости нижних концов свай залегает крупный песок, плотный влажный с несущей способностью Rн = 70 т/м2.
Несущая способность сваи по грунту будет:
Посмотрим, как изменится несущая способность сваи по грунту при уменьшении диаметра сваи до 40 см (вариант Б):
Посмотрим, как изменится несущая способность сваи диаметром 50 см при уменьшении глубины ее заложения с 3 до 2-х метров (вариант В):
При глубине заложения на 2 метра, буронабивная свая будет опираться на слой полутвердого суглинка, а боковые поверхности ствола сваи будут соприкасаться с 2 метровым слоем тугопластичного суглинка.
Из вышеприведенного примера можно сделать два важных вывода:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Малозоглубленный ленточный фундамент | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Признаки визуального определения влажности песчаных грунтов в поле *
М.-1963г.- По приложению №3. 
Признаки визуального определения консистенции глинистых грунтов в поле *
однородности грунта х (Rн нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи х F площадь опирания сваи (м2) + u периметр сваи (м) х 0,8 коэфф. условий работы х fiн нормативное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола сваи х li — толщина несущего слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (м)
Проектирование свай [подробное руководство по проектированию]
В статье рассматривается проектирование свай (монолитных буронабивных одинарных). Буронабивные сваи чаще используются в мире в качестве фундамента глубокого заложения, когда осевая нагрузка не может быть достигнута за счет мелкозаглубленного фундамента.
Существуют различные методы проектирования свай. Во всех методах поверхностное трение и расчет торцевой опоры выполняются при проектировании свай.
Если мы сможем рассчитать вышеуказанные параметры, мы сможем легко оценить емкость сваи.
Расчет отрицательного трения кожи и нормального трения кожи о грунт в этом посте не рассматривается.
Однако при оценке несущей способности сваи можно учитывать влияние поверхностного трения грунта.
В частности, при отрицательном поверхностном трении, которое снижает грузоподъемность сваи, это следует учитывать при расчете. Влияние трения кожи о землю и кожу будет рассмотрено в другой статье на этом сайте.
Как правило, допустимое торцевое трение и поверхностное трение получают из геотехнических исследований.
В отчете содержится чистое допустимое торцевое скольжение и допустимое поверхностное трение.
Если предельная концевая опора и предельное поверхностное трение указаны в отчете о геотехнических исследованиях, они должны быть преобразованы в допустимые нагрузки, поскольку мы сравниваем их с рабочими нагрузками (эксплуатационными нагрузками) конструкции.
Уравнения для оценки торцевой опоры и поверхностного трения
Торцевая несущая способность = (чистая допустимая торцевая опора) x (площадь поперечного сечения основания сваи)
Способность к поверхностному трению = (допустимое поверхностное трение) x (площадь поверхности сваи в длине раструба) породы) по длине периметра сваи. Как правило, сваи имеют глубину забивки вокруг диаметра сваи, если это не указано в геотехническом отчете.
Геотехническая грузоподъемность сваи = Несущая способность на торце + Способность к поверхностному трению
Геотехническая мощность сваи сравнивается с конструкционной способностью сваи для получения несущей способности сваи.
Несущая способность сваи может быть оценена с помощью структурного анализа.
Свая может быть выполнена в виде колонны, воспринимающей осевую нагрузку в грунте и породе.
При забивке свай в очень мягких грунтах, таких как торф, рекомендуется провести структурную проверку сваи с учетом эффекта коробления в очень мягкой среде.
Как правило, инженеры использовали следующее уравнение для оценки несущей способности свай.
Несущая способность сваи = 0,25 fcu Ac
Где fcu = характеристическая кубическая прочность бетона
Ac = площадь поперечного сечения сваи Структурная мощность и геотехническая мощность
Статью «Конструкция наголовника сваи» можно использовать для получения сведений о конструкции наголовника сваи.
Буронабивные сваи
Буронабивные сваи
Буронабивные сваи
Портал D&C
Оценка
Agile
Планировщик Ганта
Инструмент Takeoff
9 0002 Возможности
Опубликовать тендер
- Категория: Буронабивные сваи
- Просмотров: 23652
Предварительное бурение — Исследование площадки
- Предварительное бурение будет проводиться в каждом месте для определения целевого уровня фундамента.
- Буровые работы с вращающейся установкой включают использование стального керна, который используется, когда требуется образец керна.
Другой тип бурения называется «промывочное бурение» или «ударное бурение», что просто означает, что бурение промывается и используется, когда не требуется образец почвы. Типичные ставки:…
Другой тип бурения называется «промывочное бурение» или «ударное бурение», что просто означает, что бурение промывается и используется, когда не требуется образец почвы. Типичные ставки:… | Верхние мягкие отложения насыпи | Ударно-вращательные | 10,00 |
| Отложения породы V/IV 900 99 | Промывочное бурение | 3,15 |
| Трехтрубный отбор проб | 0,75 | |
| Отложения горных пород категории III/II | 0,50 | |
| Тройная трубка для отбора проб | 0,50 |
На стандартной буровой установке, работающей в течение 12-часовой смены, возможна типичная производительность 66 часов/скважина/буровая установка.
- Актуальная информация. О центральной мелиорации, контракт UA11/91, бурение скважины завершено со следующими результатами. ..
..- Средняя глубина 61,15 м, общая глубина 428 м
- Средняя глубина гнезда скалы 4,65 м
- Продолжительность варьировалась от 4 до 8 дней
- Средняя 5,85 дня, общая продолжительность 41 день.
Целевой уровень основания
- Определяется как необходимое углубление в коренной породе, которая определяется как умеренно разложившаяся порода класса III или лучше с извлечением керна более 85% (допустимая несущая способность 5 мПа). . Непрерывность фундаментной породы демонстрируется продолжением предварительно пробуренной скважины не более чем на 5 метров или в 3 раза больше диаметра сваи, в зависимости от того, что больше.
- Керны регистрируются, хранятся, фотографируются и представляются вместе с предлагаемыми уровнями заложения на утверждение.
Разметка
Перед началом земляных работ на месте сваи выполняются следующие шаги:
- Обследование и запись существующий уровень земли в месте расположения сваи
- Разметить положение сваи от контрольные точки и для наблюдения за положением стального кожуха контрольные штифты обычно устанавливаются в двух ортогональных положениях, смещенных от центра сваи.
Допуски на сваи
- В случае смещенных корпусов можно выполнить регулировку, чтобы сохранить вертикальное выравнивание и положение в плане в пределах не более 75 мм от центра положения в плане и не отклоняться на более 1:75 от вертикальной оси.
Выемка свай/оболочки
- Ствол сваи выкапывается во временной стальной оболочке с наружным диаметром примерно на 200-300 мм больше диаметра сваи. Обсадная труба используется в основном на участках с неустойчивым грунтом и приводится в движение с помощью гидравлического обсадного осциллятора, прикрепленного к гусеничному крану, или обсадного вибратора.
- Выемка шахты осуществляется одно- или двухмолотковым грейфером с опорой на гусеничный кран. Носок стальной обоймы удерживается перед уровнем выемки до высоты 0,5 м над уровнем среза сваи. Ствол сваи часто заливается бентонитом или водой, и земляные работы продолжаются до вершины CDG.
- Выемка грунта продолжается бурением с обратной циркуляцией (RCD) с использованием буровых головок большого диаметра со специальными фрезами и промывкой эрлифтом. Уровень бентонита или воды всегда поддерживается выше уровня грунтовых вод для обеспечения устойчивости шахты.
Уровень бентонита или воды всегда поддерживается выше уровня грунтовых вод для обеспечения устойчивости шахты.Расчет времени возведения буронабивных свай / земляных работ
- Время укладки свай можно сократить за счет использования сервисных кранов для армирования и бетонирования.
- Для некоторых свай часто требуется дополнительная расширенная смена, а также время простоя УЗО.
- Прогноз времени строительства можно получить, используя производительность (часы на единицу)…
Добавить или удалить | Буровая установка с обратной циркуляцией (RCD) | включая буровое долото | 2 часа |
Добавить или удалить | Буровое долото RCD | (включая комплект бурильной колонны ) | 5 часов |
| УЗО | 900 02 (включая бурильную колонну и стабилизаторы) | 5 часов |
Установка | Трубка эрлифта |
9009 9 | 5 часов |
| Арматурные каркасы | (время соединения каждого каркаса ) | 2 часа |
Время очистки | Первичная очистка эрлифта | (после завершения земляных работ) | 8 часов |
| Окончательная очистка эрлифта | (после крепления стального каркаса) | 2 часа |
Бетонирование | Включая вытяжной кожух | (глубина < 70 м) | 12 часов |
| (глубина > 70 и < 95 м) | 14 часов | |
| 9000 2 |
| (глубина > 95 и < 135 м) | 48 часов |
Время отверждения | Требуется только перед снятием телескопических корпусов |
| 9 0002 72 часа |
Время цикла | Переместить установку сваи в следующее место 104 | ||
|
|
|
| Выкопание вала | Страта | Используемый завод | Скорость (м/ч) |
| Общая засыпка (верхние уровни земли) | Грейфер 90 003 | 3,50 м/ч |
| Песок , Мелкий щебень | Грейфер | 2,10 м/ч |
| Морские/аллювиальные месторождения | Грейфер | 2,50 м/ч |
| CDG < 150 | 900 02 RCD/Grab | 1,50 м/ч |
| CDG > 150 < 200 | УЗО | 1,00 м/ч |
| 900 02 CDG > 200, уплотненный гравий | RCD | 0,50 м/ч |
| CDT | RCD / Grab 900 / Долото | 0,50 м/ч |
| Буровая головка класса IV/V | 0,25 м/ч | |
| Rock Socket — Grade II/III | УЗО | 0 0,125 м/ч |
| Скальная буровая установка — (Ставка тендера) | RCD | 0,10 м/ч |
- Затем путем анализа грунтовых условий можно получить прогноз времени земляных работ или циклов. Исследование участка позволит определить глубину / типы пластов, которые затем можно будет сопоставить с производительностью добычи (см. Выше).
- Примечание. Диаметр сваи оказывает незначительное влияние на время производства и поэтому игнорируется.
Исследование участка позволит определить глубину / типы пластов, которые затем можно будет сопоставить с производительностью добычи (см. Выше).Пример — Для свайного фундамента на скале глубиной 60 м…
(a) Рассчитать запас времени установки/других элементов (часы)…
Комплект up УЗО | 5.0 |
Время раскопок | См. ниже |
Снятие УЗО (включая буровое долото, колонну и стабилизаторы) | 5,0 |
Установка/снятие тремми-трубы | 900 02 5.0 |
Начальная воздушная транспортировка после раскопок | 5.0 |
Установка арматуры (5 без клеток на 12 м = 5 x 2 часа) | 10,0 |
Установка/удаление трубки тремми Airlift | 5. |
Окончательное постармирование | 2.0 | Бетонировать и снять обшивку | 12,0 |
Перейти к следующему месту | 2.0 |
Расчет общего времени строительства/завода | 52,0 часа |
0 (b) Расчет времени земляных работ (часы)…
0 — 20 | Песок/мелкий щебень 9009 9 | 2,00 | Грейфер | 10,0 |
20 — 35 | CDG менее 150 | 1,50 | УЗО/захват | 10,0 |
35 — 47 | КДГ более 150 | 1,00 | УЗО | 9000 2 12,0 |
47 — 57 | CDG > 200/основные камни | 0,5 0 | УЗО | 20,0 |
57 — 60 | Скальная муфта | 0,20 | RCD | 15,0 |
(c) Рассчитать общее время экскавации сваи = 67.
0 часов
(d) Общее время сваи
Время строительства / завода | («b» выше) | 52,0 часа |
Время раскопок | 9 0002 («d» выше) | 67,0 часов |
ОБЩЕЕ ВРЕМЯ ЦИКЛА | («b» + «d») | 119 часов |
(при 12-часовой смене) | («б» + « d») | 9,9 дней |
Строительство буронабивных свай 900 22
- Общее практическое правило Время (дни)…
Глубина (м) => | <20 | <40 | <70 | 900 02 <90 | <135 |
Дней на стопку | 4,0* | 8,0 | 10,0 | 25,0 | 45. |
0Примечание — в связи с требуемым временем сборки и эксплуатации установки, 4 дня — минимально возможная куча время строительства для любой ситуации.
Методы преодоления препятствий
- Если препятствие неглубокое (т.е. от 0 до 2,5 м ниже уровня земли), для проделывания подходящей ямы используется экскаватор-молот.
- Там, где препятствия расположены на большей глубине, временная обсадная труба увеличенного размера перемещается осциллятором к вершине препятствия.
- Если препятствие находится выше уровня воды, используется ручной пневматический молот, типичная скорость = 0,8 м/ч
- Если ниже уровня воды будет использоваться погружной молот или тяжелое долото, поддерживаемое гусеничным краном, типичная скорость = 0,5 м/ч
| Удаление УЗО | 5 часов |
| Установка бетонной трубы Tremie | 5 часов 900 99 |
| Установка бетонной заглушки | 2 часа |
| Затвердевший бетон | 36 часов |
| Замена УЗО и бурильной колонны | 5 часов |
Очистка основания сваи
- Отверстие ствола сваи очищается с помощью эрлифт до тех пор, пока вода не станет чистой или не будут удалены незначительные взвешенные частицы.
Арматурные клетки
- Клети состоят из подходящих секций, обычно длиной порядка 12 м, в комплекте с акустическими трубами и трубами для отбора керна.
- Изготовление клетки длиной 12 м с 6 без фиксаторов…
| Изготовление 1 клетки | 2,5 часа |
| Необходимое количество клеток | 5 нет |
| Общее время изготовления | 12,5 часов |
Изготовление и установка стальных стоек на
- Стойки обычно изготавливаются за пределами площадки и поставляются секциями. Перед установкой секции свариваются вместе, чтобы сформировать полную стойку. Размеры стойки обычно находятся в районе 525 мм x 525 мм.
- При средней длине, скажем, 28 м, время сварки составит около 5 дней и проверяется с помощью ультразвукового контроля сварки и теста MPI.
- После установки арматурного каркаса в шахту стойка будет поднята до вертикального положения. Затем его опускают в котлован и закрепляют на месте.
Бетонирование
- Бетонирование свай выполняется под водой методом «треми», поддерживая напор воды или бентонита внутри обсадной трубы на уровне или выше существующего уровня грунтовых вод. Трехтрубная труба (250 мм) извлекается по ходу бетонирования, обеспечивая минимальный напор бетона в 2 метра над верхом трехтрубной трубы.
Последовательность забивки свай
- Последовательность закладки свай выбирается таким образом, чтобы не повредить близлежащие сваи, которые еще строятся или недавно забетонированы (т.е. менее 3 дней).
- На 12-метровой сетке нормальная компоновка будет означать, скажем, наличие двух необработанных свай между каждой открытой выемкой в продольном направлении (т. е. расстояние 36 м), таким образом, оставляя место для крана и т. д., и меньшее расстояние друг от друга работа на свае (т.е. расстояние 24 метра).
д., и меньшее расстояние друг от друга работа на свае (т.е. расстояние 24 метра).Испытание свай
- Удобоукладываемость бетона проверяется на месте путем измерения осадки и температуры бетона во время выгрузки в ствол сваи. Лабораторные испытания проводятся для проверки прочности уложенного бетона. Изготавливают ряд тестовых кубиков и испытывают их через 7 и 28 дней.
- Тест керна — Некоторые сваи, выбранные инженером, будут кернены на всю глубину. Глубина забивки керна в основной материал (горную породу) обычно составляет не менее 600 мм. Стержни размещаются в правильном порядке и относительном положении в стержневых ящиках, которые четко обозначают глубину залегания стержней. Керны обычно фотографируются и представляются инженеру. Испытание керна даст дополнительную информацию о качестве бетона, а также о состоянии поверхности раздела между бетоном и камнем.
- Испытание акустическим каротажем — Для проверки качества бетона, а также целостности сваи по ее общей длине и состояния основания сваи используется акустическое испытание керна.
