Шаг свай в ленточном ростверке: как определить оптимальных шаг размещения винтовых свай

виды свай, расчет, армирование ростверка

Обычный ленточный фундамент принято относить к фундаментам мелкого заложения, свайный – глубокого. Применение ленточного фундамента на сваях в частном строительстве целесообразно в тех случаях, когда фундамент мелкого заложения не эффективен или его выполнение осложнено:

1. Грунты от уровня глубины промерзания и ниже имеют очень низкую несущую способность. Чаще всего такая ситуация характерна для грунтов биогенного характера (торфяники, илы), связных грунтов (супеси, суглинки) текуче-пластичной консистенции, насыпных грунтов и т.д.
2. Грунты не устойчивы, строительство ведётся в зоне оползней, селей, оврагов, склонов.
3. Устройство фундаментов сильно затруднено существующими подземными коммуникациями, рядом распложенными ветхими строениями с недостаточно заглублёнными фундаментами и т.д.
4. На участке строительства сложные гидрогеологические условия (высокий уровень грунтовых вод, ежегодное образование сильных верховодок и т.п.).

При свайном варианте фундамента сваи объединяются лентой или плитой, в противном случае физически не на что будет ставить подземную (цокольную) часть стен.

Виды свай

В частном строительстве наибольшее распространение получили следующие виды свай:

• забивные железобетонные сечением 300х300мм;
• буронабивные (буроинъекционные) диаметром 200-400мм;
• винтовые.

Железобетонные забивные сваи внешне очень похожи на обычные колонны с заострённым концом.

Погружение таких свай в грунт выполняется забивкой дизель-молотом либо задавливанием (гидравлическим, вибропогружением). Первый способ едва ли применим в условиях плотной существующей застройки из-за ударных нагрузок на грунт. Второй в идентичной ситуации тоже может оказаться невозможным из-за габаритов сваезадавливающих агрегатов. Если строительство выполняется на свободной территории чаще всего применяют дизель-молоты.

В условиях городской плотности строительства заслуженное признание получили буронабивные и буроинъекционные сваи. Их выполняют путем пробуривания скважин на требуемую глубину. Далее для устройства буронабивных свай в скважину опускают арматурный каркас и заливают бетоном. Буроинъекционные скважины отличаются методом производства работ – бурение выполняется шнеком (буром) со сквозной полостью по центру. После того, как остриё шнека достигло требуемой глубины в толще грунта, его начинают извлекать, одновременно подавая под давлением пластичную бетонную смесь сквозь полость. После извлечения шнека в скважину, уже заполненную бетоном, вдавливают арматурный каркас. Данный вид свай применяют в грунтах текуче-пластичной консистенции во избежание необходимости в дорогостоящих обсадных трубах.

В виду высокой стоимости буронабивных и буроинъекционных свай в частном строительстве их применяют в тех случаях, когда устройство других типов свай не целесообразно или невозможно.

Самым дешёвым видом свайного фундамента (с учётом стоимости выполнения работ) являются винтовые сваи. Их применение чаще всего оправдано для небольших объектов, располагаемых на грунтах мягкопластичной консистенции.

В какой программе рассчитать сваи и ленточный ростверк?

Наиболее простым, удобным и понятным программным комплексом, позволяющим выполнить все требуемые расчёты, является «SCAD Office». Он позволяет вычислить несущую способность сваи, её осадку, определить армирование ростверка.

Ответственность за использование указанной программы и результатов расчётов не может быть возложена на администрацию данного сайта, а также автора этой статьи.

Шаг и несущая способность свай

Шаг свай зависит от их несущей способности и нагрузок на ростверк. Расчёт без результатов инженерно-геологических изысканий невозможен, в этом случае не останется другого выбора, кроме как принять шаг и несущую способность сваи по аналогии с уже построенными близко расположенными объектами.

Определение несущей способности свай по грунту (какую нагрузку сможет выдержать свая без недопустимого смещения в толще грунта) описано в своде правил (современный аналог старого СНиПа) СП 24. 13330.2011 «Свайные фундаменты». Но проще применить модуль «Запрос» программного комплекса SCAD Office. Для этого открываем папку SCAD Office, запускаем приложение «Запрос», в появившемся окне выбираем «Несущая способность сваи».

Расчёт начинается с задания основных характеристик.

Выбираем тип сваи, её размеры, задаемся глубиной погружения (внимательно изучите отчёт геологов – обычно в нём есть рекомендации в какой слой грунта следует погрузить сваю), вносим данные по грунтам, нажимаем кнопку «Вычислить».

Глубина котлована принимается равной глубине промерзания. Глубину погружения сваи Н лучше всего принять по рекомендациям отчёта об инженерно-геологических изысканиях. Погружение острия сваи в несущий слой обычно выполняется на величину 2м.

Вносим в программу характеристики грунтов. В отчёте об инженерно-геологических изысканиях будет таблица нормативных и расчётных показателей физико-механических свойств грунтов. Для расчёта несущей способности сваи используем расчётные значения.

В результате расчёта получаем несущую способность сваи в тоннах.

Из полученной цифры необходимо отнять собственный вес сваи. Для его определения перемножаем габариты сваи на объёмный вес железобетона, равный 2500 кг/м3. Расчёты ведём в одинаковых единицах. Нельзя из мегапаскалей (МПа) отнимать тонны на метр квадратный и так далее.

Для определения шага свай необходимо вычислить нагрузку на ростверк. Для этого нужно знать общий вес здания и полезную нагрузку.

Собственный вес стен, перекрытий и т.д. вычисляется обыкновенным перемножением толщины на высоту, длину и объёмный вес. Значения последнего для каждого из материалов (кирпич, бетон и т.д.) легко найти в любой поисковой системе. Не забываем добавлять вес стяжек, напольных покрытий, перегородок, кровли и т.д. Для упрощения расчёта коэффициентами надёжности по нагрузке, ответственности и т.д. придётся пренебречь, ограничившись усреднённым коэффициентом запаса 1,15-1,2.

То есть сумму от всех масс (стен, перекрытий, полов, кровли, стропильной системы и т.д.) умножаем на 1,15 или на 1,2. Массу стропильной системы при этом можно прировнять к массе междуэтажного перекрытия из железобетона. Не забудьте о собственном весе ростверка. Его ширину принимаем равной не менее толщины стен, высоту в первом приближении возьмём 0,5м.

Полезная нагрузка для объектов частного строительства (индивидуальный жилой дом) составляет 200 кг/м2 с кэффициентом 1,2. Упрощенно на каждый квадратный метр пола каждого этажа следует приложить 250кг (0,25т). То есть если суммарная полезная площадь Вашего дома равна 100м2, общая полезная нагрузка, которую необходимо приложить к ростверку при его расчёте, составит 0,25 х 100 = 25т.

Последнее, что необходимо сделать, это определиться со снеговой нагрузкой. Через поисковую систему определяем, к какому снеговому району относится место строительства. Для этого пользуемся наименованием рядом расположенного крупного города. Например, вводим в поиск «снеговой район Архангельска». Можно также воспользоваться рисунком.

Значения веса снегового покрова в зависимости от района.

Каждому из снеговых районов соответствует определённое значение веса снегового покрова. Эта цифра вводится в расчёт с коэффициентом 1,4, с помощью которого учитывается возможное появление снеговых мешков во время обильных снегопадов.

Так, например, для дома с площадью пятна (наружный габарит здания в уровне первого этажа) 100м2 в Архангельске получим следующий общий вес снегового покрова: 240 х 1,4 х 100 = 33 600кг (33,6т).

Далее складываем все цифры – собственный вес конструкций и покрытий с коэффициентом запаса, сумму полезных нагрузок и снег. В итоге получаем общий расчётный вес здания. Делим его на периметр ленточного ростверка. То есть на сумму длин всех несущих стен здания в уровне первого этажа. Результатом станет погонная нагрузка на ростверк.

Для определения шага свай в ленточном ростверке необходимо разделить несущую способность сваи на погонную нагрузку на ростверк. Например, при несущей способности сваи 40т и погонной нагрузке 20т/м.п. получим искомый шаг свай 2м.

После определения шага свай можно приступать к расчёту армирования ленточного ростверка.

Расчёт армирования ленточного ростверка

Для расчёта армирования ленточного ростверка используем приложение «Арбат» SCAD Office.

После запуска выбираем закладку «Подбор арматуры в балке», так как ленточный фундамент на сваях представляет собой не что иное, как многопролетную балку, опёртую на сваи.

В основном окне подбора арматуры в балке указываем количество пролетов между сваями и их шаг. Количество пролетов определится как длина стены, делённая на шаг свай. То есть для стены 10м при шаге свай 2м получим 5 пролётов.

Указываем жёсткое защемление слева и справа, задаем привязку центра арматурных стержней в углах, равной защитному слою 40мм плюс половина диаметра стержня. Предварительно можно задаться ориентировочно 16-28мм, тогда привязка получится в диапазоне 48-54мм. В данном примере в запас принято 55мм.

Коэффициент условий работы и другие данные можно оставить без изменений.

Далее приступаем к формированию загружений.

По правилам следует разделять постоянные, длительные и кратковременные нагрузки. Но расчёт можно упростить, условно приняв все нагрузки как постоянные, сформировав одно единственное загружение нажатием кнопки «Создать». Далее поочерёдно выбираем номер пролёта с первого по пятый, и каждому задаем кнопкой «добавить» полученную ранее нагрузку на ростверк.

В процессе добавления нагрузок программа в режиме реального времени будет отображать эпюры внутренних усилий – это своего рода график, отображающий типологию распределения внутренних усилий по нашей балке-ростверку.

Если всё сделано правильно, в пределах каждого пролета появится эпюра внутренних усилий.

Затем переходим к назначению класса бетона. Как его определять мы разобрали раньше.

В закладке «Бетон» указываем класс. Для ростверков класс бетона ниже, чем В15, не применяется. Чаще всего оптимальным будет класс В25.

После нажатия кнопки «Вычислить» появится закладка «Результаты».

В качестве результатов будут данные о площади поперечного сечения требуемых арматурных стержней. Строку «Площадь S1 и S2» можно развернуть, отобразив различные варианты армирования – симметричное, не симметричное, а также данные по поперечному армированию. Не симметричное армирование редко применяется в частном строительстве из-за более высокой сложности.

Расчётные значения поперечного армирования крайне важны для ленточного фундамента на сваях (ростверка). Этот тип строительных конструкций испытывает значительные нагрузки, в результате чего для исключения появления косых трещин следует непосредственное внимание обратить на поперечное армирование, оно должно быть не меньше расчётного.

Окончательный анализ результатов расчёта удобно выполнить путем нажатия кнопки «Отчёт» с последующим изучением таблицы «Результаты подбора арматуры». Отчёт формируется в формате Microsoft Word.

Для определения требуемого диаметра арматуры следует конструктивно задаться количеством каркасов. Для небольших зданий обычно принимают три. Далее значения суммарного армирования делят на количество каркасов. Полученная цифра представляет собой площадь поперечного сечения стержня по расчёту.

Через площадь поперечного сечения по таблице определяем диаметр.

Таблица соответствия площади поперечного сечения и диаметров.

В данном примере 3,549 / 3 = 1,183, что соответствует диаметру 14мм (диаметра 12мм чуть-чуть недостаточно). Аналогичным образом определяем диаметр поперечного армирования – 6мм при шаге 100мм будет достаточно.

Схема армирования ленточного фундамента на сваях во многом схожа с армированием обычного ленточного фундамента. Из отличий стоит упомянуть важность поперечного армирования, не желательность без дополнительных расчётов применять шаг такой арматуры более 200мм и целесообразность уменьшения шага до 100мм в области опоры на каждую из свай на участке по 50-100см в каждую сторону от сваи вдоль ростверка.

Узел сопряжения сваи с ростверком

Сваи сопрягаются с ленточным ростверком жёстким образом. Для этого оголовой сваи после забивки разбивается отбойным молотком таким образом, что бы оставшаяся бетонная часть была замоноличена в ростверк не менее, чем на 50мм, а длина освобожденных арматурных выпусков осталась не менее 50 диаметров этих выпусков.

Узел сопряжения оголовка сваи с ленточным ростверком.

В данном примере длина выпусков 600мм для арматуры диаметром 12мм. В том случае, если высота ростверка не позволяет полностью замонолитить выпуски, их загибают в тело ростверка перед его заливкой.

Для определения конструктива узла сопряжения с винтовыми сваями лучше всего запросить рекомендации от изготовителя свай. Обычно такой узел выполняется путем приварки арматурных анкеров к металлическому оголовку сваи. Анкера желательно выполнить немного большим диаметром, чем каркасы. Длина анкера – всё те же 50 диаметров. В некоторых случаях оголовок сваи полый, при таком варианте его заполняют арматурными анкерами и бетоном, затем анкера загибают в тело ростверка перед его заливкой. Кроме того, на винтовые сваи иногда выполняется свободной опирание, поэтому обязательно нужно запросить рекомендации производителя таких свай.

Минимальное расстояние между сваями: особенности

Тем, кто выбирает для своего участка фундамент на сваях, в первую очередь следует задуматься о том, как правильно выполнять его расчет. Процесс монтажа тоже занимает не последнее место. Основные вопросы, которые интересуют владельцев земельных участков, выбравших для себя вариант свайного фундамента, следующие:

Схема устройства свайного фундамента из набивных комбинированных свай.

1. Какое минимальное расстояние должно быть между сваями (шаг свай)?
2. Какое количество опор необходимо?
3. Как осуществить расчет свайного фундамента правильно?

На первый взгляд может показаться, что это довольно трудно, особенно человеку, не имеющему никакого отношения к строительству. Но не надо заранее отчаиваться, все не так уж и сложно.

Несмотря на то что вам понадобятся знания о нагрузке здания и силе, воздействующей на основание, а также о свойствах и качествах строительных материалов, вы наверняка справитесь с поставленной задачей, изучив подробную информацию, изложенную в этой статье. Не забудьте, что только грамотный и проведенный по всем правилам расчет поможет вам сделать фундамент надежным и долговечным.

Чем хорош столбчатый фундамент (свайный)?

Схема устройства столбчатого фундамента из сборных забивных свай.

Самое главное, о чем хочется рассказать, и так является общеизвестным фактом. Устройство свайного фундамента при строительстве позволит вам значительно сэкономить финансовые средства, затраченные на покупку стройматериалов. Чтобы не тратить время на рассмотрение всевозможных вариантов, касающихся устройства столбчатого фундамента, выберем один из самых популярных и на его примере выясним, как сэкономить и сколько. Итак, речь пойдет о буронабивных сваях в фундаменте. Устанавливать такие столбы можно при наличии любого вида грунта на вашем участке.

В основном ценовая категория строительного материала, необходимого для устройства вышеназванного фундамента, варьируется в достаточно большом промежутке. Все зависит от спроса на него конкретно в вашем регионе проживания. При большой популярности и стоимость будет выше. Но, несмотря на различные рыночные накрутки, свайный фундамент является одним из самых доступных для частного строительства.

Обратите внимание на такой факт, что в самом начале использования свай в строительстве они применялись лишь при возведении мостов.

Вернуться к оглавлению

Все о расчете опор: расстояние между сваями

Первое, что необходимо сделать до начала строительных работ, – проанализировать грунт на вашем участке. Необходимо это для того, чтобы выяснить пригодность грунта для какого-либо вида фундамента, а еще для расчета глубины заложения и оценки целесообразности использования специальной техники.

Схема устройства свайного фундамента из сборных винтовых свай.

1. Для определения типа почвы на участке своими силами вам не понадобятся специальные инструменты. Нужно всего лишь сделать несколько ям на участке, длина которых должна соответствовать значению в 2 метра.
2. Две или три ямы будет вполне достаточно. Копать ямы нужно в том месте, где впоследствии будет закладываться фундамент. В процессе извлечения грунта из ямы вы сможете определить самый оптимальный уровень, подходящий для монтажа свай.
3. Важный совет! Жесткие породы, такие как твердая глина, считаются наиболее подходящими для фиксации свай. Песчаные виды грунта в качестве основания под фундамент категорически исключаются!
4. Далее нужно произвести довольно точный расчет максимально возможной нагрузки от будущего здания на почву. Принимать во внимание климатические условия строго обязательно. Если вы учтете все, даже давление готового строения на почву зимой, включая снег на крыше, это будет лучшим вариантом.
5. Теперь нужно переходить к осуществлению подсчета общей площади здания, иначе говоря, фундамента. При выполнении этих расчетов непосредственно на участке будет целесообразно заняться установкой специальных ориентиров. Они будут обозначать внешние стены будущего строения.
6. И только после выполнения всех описанных выше требований можно приступить к расчету необходимого количества свай и расстояния между ними.
7. Чтобы произвести расчет максимально возможной нагрузки здания, нужно за основу взять вес используемых при строительстве материалов.

Необходимо суммировать массу всех видов стройматериалов, начиная от перекрытий из железобетона и заканчивая кровлей. К этому списку относятся также кирпичи (пеноблоки). К общей сумме нужно добавить до нескольких десятков кг из расчета на 1 кв.м площади.

При соединении свай в ростверке ленточного характера количество необходимых опор определяется по периметру с учетом несущей способности каждого из столбов. Их установка планируется даже в месте расположения межкомнатных перегородок.

Совет: размещение свай под фундаментом ленточного типа выполняется либо в шахматном порядке, либо в виде рядов.

Вернуться к оглавлению

Выполняем примерный расчет

Опоры необходимо размещать так, чтобы нагрузка на них была примерно одинаковой.

Информация воспринимается более четко и быстро, когда ее изучение проходит на конкретном примере. Поэтому далее рассмотрим вариант расчета необходимых строительных материалов. Основу будут составлять сваи буронабивного характера, имеющие расширяющийся диаметр (от 30-50 см) по нижней части.

Хорошо, если вам известна площадь выбранной опоры, точнее ее подошвы. В приведенном примере это будет 1960 см².

1. Итак, чтобы рассчитать нужное количество свай, проведем ряд математических действий. Максимальная нагрузка планируемого дома, в нашем случае это 100 000 кг, делится на уже известную площадь опоры (1960 см²) и умножается на коэффициент сопротивления, в этом примере 4. В результате понадобится 13 свай. Размещать их будем в шахматном порядке, в местах наибольшей востребованности.
2. Все хорошо, но нагрузку на грунт дает не только здание, а еще и сами опоры. Поэтому нужно произвести расчет массы строительных материалов. Допустим, что свая, длина которой соответствует двум метрам, а диаметр 30 см (расширение учитывать не будем), обладает объемом, равным 0,14 м³. Значит, нагрузка от нее будет равна 340 кг.

Так как нам известно нужное количество свай, нужно просто перемножить все результаты. В итоге получим значение, характеризующее дополнительную нагрузку от свай. Это 4500 кг.

Кроме описанных выше значений, не забудьте рассчитать количество материалов, необходимых для приготовления раствора цемента.

Вернуться к оглавлению

О допустимых расстояниях между сваями

Схема расположения свай фундамента.

Стандартный вариант минимально возможного расстояния между опорами предусматривает значение 3d.

Буквенное значение (d) означает диаметральный размер применяемой опоры. Но это подходит не для любого варианта фундамента. Например, деревянные сваи должны отвечать значению в 70 см, а железобетонные – 90 см. Это строгое требование, не терпящее отклонений.

Обратите внимание на такой нюанс. При осуществлении забивки свай наклонного характера шаг между ними можно сократить до 1,5d, но только в строгом соответствии с расчетами. И еще, чем более крутой склон на участке, тем более частое расположение опор необходимо.

Что касается максимального расстояния, то здесь тоже существуют свои параметры и ограничения. Профессиональные строители придерживаются мнения, что оно соответствует 5d, максимум 6d. Значение в 8d используется в случае определенных условий, таких как наличие устойчивой почвы и минимально возможной нагрузки на основание. Минимальная эксплуатация тоже относится к этим условиям.

В условиях присутствия почвы песчаного характера минимальное расстояние между сваями соответствует значению 4d. Обусловлено это возможностью возникновения переуплотнения почвы, затрудняющей процесс монтажных работ.

Говоря более простым языком, чтобы вычислить минимальное расстояние между сваями, нужно определить толщину уплотнения почвы, появляющегося в процессе устройства фундамента. Иначе при забивке свай либо ввинчивании опоры в почву все пространство вокруг подвергается уплотнению. Именно в связи с этим монтаж свай осуществляется с шагом, соответствующим значению трех диаметров используемой опоры.

Минимальный шаг свай (расстояние между опорами) должен соответствовать значению, равному трем диаметральным размерам. Более близкое расположение категорически отвергается. Но, конечно же, не обойтись и без исключений. Как уже отмечалось выше, при устройстве свай наклонного характера допускается монтаж опор с шагом вдвое меньше (полтора диаметра).

Вернуться к оглавлению

Некоторые особенности

Для определения максимальной величины расстояния необходимо обратить внимание на несущую способность ростверка. Очень важно, чтобы горизонтальная плита в свайном фундаменте не имела прогиба от нагрузки более, чем определенный уровень. Если подойти к этому вопросу проще, то за основу можно взять стандартный вариант, расстояние от 5 до 6 диаметральных размеров сваи.

Для примера: использование опор ВС108 предполагает расстояние между ними в 1-2 м. Фундамент буронабивного характера, с опорами в 40 см, дает возможность использовать другую величину шага. Это 1,2 метра (минимальное значение) и 2,4 метра (максимум).

Теперь, зная ряд нюансов, касающихся возведения свайного фундамента, вы при устройстве основания здания с легкостью выполните все требования, относящиеся к минимальному расстоянию между сваями, а также ряду других проблем. Осуществив монтаж фундамента на сваях по всем правилам, вы никогда не пожалеете о потраченном времени, так как убедитесь в его долговечности и высокой надежности.

Как рассчитать расстояние между сваями?

Дата публикации: 17.09.2019 16:31

Правильный расчет расстояния между опорами свайного фундамента обеспечивает гарантированную устойчивость основания к осадочным процессам. Комплексные расчеты, используемые для расчета оптимального интервала, производятся с учетом габаритных размеров и веса возводимой конструкции, типа устанавливаемых опор и технических характеристик грунта в месте строительства.

Последовательность вычислений

В начале расчетов определяется несущая способность грунта. При инженерно-геологических исследованиях производится анализ проб грунта и несущей способности контрольной сваи. Специальные таблицы позволяют определить несущую способность определенного типа грунта согласно стандартной классификации.

На следующем этапе определяется общий вес возводимой конструкции. Итоговая нагрузка на каждую сваю зависит от совокупной массы стройматериалов, мебели, бытовых приборов и снежного покрова, формирующегося в зимнее время на крыше здания.

Для расчета необходимой площади подошвы фундамента применяется формула S=M/N, в которой:

• S – площадь подошвы, измеряемая в см²;
• М – общая масса конструкции в кг;
• N – несущая способность грунта (определяемая в кг/см²).

После определения общей площади подошвы несложно рассчитать необходимое количество винтовых опор или буронабивных свай. К примеру, при массе здания около 150 тонн и несущей способности грунта 15 кг/см² величина площади подошвы должна составлять 10 000 см².

После выбора типоразмера опор определяется количество свай с учетом площади их основания. У цилиндрической буронабивной сваи диаметром 40 см опорная площадь составляет 1256 см². Площадь подошвы опоры ВС 108 – 706 см². Площадь основания опоры ТИСЭ с расширением нижней части в 0,5 метра составляет 1960 см².

В итоге, для здания массой 150 тонн потребуется 5 опор ТИСЭ с диметром придонной части 0,5 м, или 15 опор стандарта ВС108, или 8 цилиндрических буронабивных опор диаметром 40 см.

Определение расстояния между свайными опорами

Величина оптимального расстояния между свайными опорами находится в диапазоне между минимально допустимым и максимально возможным значениями. Для понимания принципа расчета оптимального шага свай необходимо обратиться к методам определения минимальных и максимальных величин.

Минимальное расстояние

Монтаж буронабивных свай, ввинчивание опоры или бурение цилиндрической шахты способствует значительному уплотнению грунта вблизи места погружения. Уплотнение грунта приводит к необходимости соблюдения интервала, превышающего тройной диаметр монтируемых опор. Фактически минимально допустимое расстояние при монтаже опорных элементов составляет 3 диаметра свай. Отклонения от правила допускаются по монтаже наклонных свай, устанавливаемых с интервалом 1,5 диаметра погружаемых опорных элементов.

Максимальное расстояние

Несущая способность ростверка, обеспечивающая стабильное положение горизонтальных элементов здания (плит и балок), определяет максимально допустимый интервал между сваями. Общепринятая классификация устанавливает величину максимального шага в 5-6 диаметров погружаемых опор. С учетом действующих нормативов, диапазон расстояний между свайными опорами ВС108 составляет от 1 метра до 2 метров. Интервал между 40-сантиметровыми опорами, используемыми при монтаже буронабивных фундаментов, может составлять от 1,2 метра до 2,4 метров.

 

Фундамент — TentMax

Подготовка основания может осуществляться как нами, так и стороной заказчика.

При подготовке основания нашими силами:

1. Заказчик сообщает о готовности площадки (площадка не должна быть занята оборудованием, должна быть убрана от мусора,… Так же проведению работ не должны линии эл. передач, трубы и  т.п.)
2. Наши специалисты изготавливают фундамент (от проектирования до сдачи)
3. Наши специалисты монтируют ангар (после отстаивания фундамента, если такая необходимость присутствует)

При подготовке основания силами заказчика:

1. Мы предоставляем схемы опор и нагрузок
2. После изготовления фундамента, заказчик предоставляет нам исполнительную схему
3. Наши специалисты монтируют ангар (после отстаивания фундамента, если такая необходимость присутствует)

---

• Исполнительная документация (исполнительные схемы) —  это комплект рабочих чертежей с надписями о соответствии выполненных по факту работ этим чертежам или о внесенных в них по согласованию с проектировщиком изменениях, сделанных лицами, ответственными за производство строительно-монтажных работ (СНиП 3.01.04-87 «Приёмка в эксплуатацию законченных строительством объектов. Основные положения»). Исполнительная документация подтверждает выполнение работ в соответствии с проектными решениями, техническими регламентами и необходима для обеспечения эксплуатации зданий, строений и сооружений..
• План фундамента (схема опор) —  основной ориентир при строительстве опоры здания. Поэтому от его точности и информативности зависит качество дальнейших работ.
• Схема нагрузок —  определение нагрузки на квадратный метр грунта и сравнению его с допустимыми значениями.

---

ФУНДАМЕНТЫ ДЛЯ КАРКАСНО ТЕНТОВГО АНГАРА

В силу специфики каркасно тентовой архитектуры (временные сооружения, сборно-разборная конструкция,…), на выбор фундамента влияет еще и способ эксплуатации здания. Будите ли вы ангар транспортировать с места на место, либо эксплуатировать на одной постоянной площадке.
Фундаменты на каркасно тентовый ангар можно разделить на 2 группы: капитальные (их невозможно перенести на новое место без ущерба целостности) и, как и ангары, переносные. 

Капитальные	Переносные
Ленточный фундамент	Винтовые сваи
Буронабивные сваи с ростверком	Железобетонные плиты
Асфальтовая площадка, промышленные полы
Альтернативные варианты основания

Переносные фундаменты, как и сборно-разборная конструкция ангаров нашего производства, позволяет оперативно менять место дислокации конструкции вместе с фундаментом.

Рассмотрим каждый фундамент по подробнее.

Ленточный фундамент

Заглубленный – (ниже полосы промерзания) – Полоса из железобетона укладываемая по всему периметру сооружения, и распределяющая вес здания по всему своему периметру. Применяется в сооружениях где необходимо поддерживать определенную температуру.

Малозаглубленный – (выше полосы промерзания) – Полоса из железобетона укладываемая по всему периметру сооружения, и распределяющая вес здания по всему своему периметру. Применяется в сооружениях где необходимо поддерживать определенную температуру. Применяется в сооружениях “холодного” типа.

Плюсы: простота возведения, надежность конструкции, возможность возведения построек любой формы.  
Минусы: большая масса фундамента, высокая стоимость как материалов так и работ, невозможность переноса.

Буронабивные сваи с ростверком

Тип свай, заглубляемый в грунт методом установки каркаса из арматуры и заливаемого бетонном, сверху, по средством опалубки, монтируется ростверк.
Фундамент на основе буронабивных свай чаще всего применяется на вспучиваемых грунтах.  Для гидроизоляции свай, в некоторых случаях, в скважины вставляются чехлы выполненные из ПВХ.
Это интересно!

• Шаг буронабивных свай в ленточном ростверке можно рассчитать, зная, какая будет нагрузка на фундамент. Схему опор и нагрузок Мы предоставляем Вам после заключения договора!

Плюсы: надежность, наиболее дешевый метод по сравнению с ленточным фундаментом, идеален для рельефного, наклонного либо неустойчивого грунта. Возможность монтажа на любом удобном участке с различным грунтом, отсутствие большого объема земляных работ.  
Минусы: высокая стоимость как материалов и работ, невозможность переноса.

Винтовые сваи

Тип свай, заглубляемый в грунт методом завинчивания. Винтовые сваи состоят из ствола и лопасти. Изготавливаются из литых, либо сварных стальных деталей и обработаны антикоррозийным покрытием. Такой вид фундамента устанавливаться на любой местности, считается идеальным для песчаных грунтов, заболоченных почв и местности с большим перепадом высот
Это интересно!

• Винтовые сваи, как и каркасно тентовый ангары, являются технологией многоразового использования!

Плюсы: быстрая установка фундамента, отказ от земляных работ, монтаж в любое время года, повторное использование, ввод объекта в эксплуатацию на 40% быстрее, нежели при применении бетона  
Минусы: повреждение либо невозможность установки в каменистом грунте, отклонение от проектных расчетов в случае не проведения инженерно-геологических изысканий.

Железобетонные плиты, асфальтовая площадка, промышленные полы 

Дорожные плиты: Распространенный метод. Является идеальным решением строительства в кротчайшие сроки с возможностью переноса сооружения. Плиты монтируются по всей укрываемой площади, тем самым дополнительно выполняя функцию промышленных полов.   
Плюсы: быстрота возведения, монтаж основного здания в день укладки плит, многократное использование и перенос.  
Минусы: земельные работы по подготовке грунта под укладку плит, привлечение тяжелой техники.

Асфальтовая площадка: Каркасно тентовый ангар ставится на асфальтовую площадку толщиной от 70 мм. К площадке металлокаркас крепится посредством выдалбливания и забивания штырей в основание. такой вариант подойдет только для ангаров шириной до 20 м.
Плюсы: возможность возведения ангара на уже имеющейся асфальтовой площадке без специальной подготовки
Минусы: необходим внутренний поребрик для исключения попадания влаги в ангар, реально только для ангаров шириной не более 20 м.

Промышленные полы: Каркасно тентовый ангар ставится на промышленные полы, либо на любую другую бетонную площадку, крепится к основанию хим анкерами либо распорными анкерами.
Плюсы: 
Минусы: необходим внутренний поребрик для исключения попадания влаги в ангар

Альтернативные варианты основания

Каркасно тентовая архитектура славица своей гибкостью и креативностью. Так же основанием под наши каркасно тентовые ангары может выступать:

• Уже имеющиеся стены здания
  (Хорошее решение для замены ветхой крыши, либо восстановление заброшенных зданий. Этому так же способствует малая нагрузка металлокаркаса и светопропускаемость тентового материала)
• Металлический швеллер
  (Ангар ставится на швеллер, который выполняет роль лыжни, такой ангар перетягивается с места на место. Актуально для дорожных, либо подобных работ)
• Деревянный брус
  (На деревянном брусе делается обвязка, на которую привариваться металлические пластины, к которым и крепится металлокаркас ангара. Актуально для районов вечной мерзлоты)

---

ТАБЛИЦА РЕКОМЕНДОВАННЫХ ФУНДАМЕНТОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФУНДАМЕНТА

Теперь у на имеется представление о видах грунта и, так же, о видах фундаментов для ангаров.  
Сведём все данные в таблицу.

Компания TENTMAX является одним из лидеров производства каркасно тентовых ангаров в России! Мы развиваем не только свою продукцию но и все направление тентовой архитектуры в целом, и всегда рады рассказать Вам о ней еще больше.

Свайно ростверковый фундамент шаг свай

Ростверковый фундамент.

Совсем недавно никто не знал про свайно-ростверковый фундамент, а в строительстве отдавали предпочтения только четырем типам фундамента:

Наиболее популярным из них являлся ленточный – он закладывается ниже точки промерзании грунта, из-за чего здание стоит долго и надежно, но стоимость этого фундамента весьма высока. Причем стоимость ленточного фундамента может достигать 45% сметной стоимости всех работ. Собственно поэтому новый финский тип устройства нулевого уровня фундамента – свайно-ростверковый фундамент начал быстро приобретать популярность. Особенно популярен его подтип, который укладывается в несъемной опалубке. Такой фундамент обходится дешевле и составляет 10-25% общей сметной стоимости на строение. Для расчета фундамента вы можете воспользоваться калькулятором фундамента.

Ростверк – это плиты или балки, которые связывают сваи между собой над уровнем земли. Такая технология хорошо зарекомендовала себя при возведении каркасных домов. Онлайн калькулятор расчета веса арматуры для ленточного фундамента.

Ростверк можно разделить на несколько видов:

Сваи для фундамента.

Сваи можно разделить на железобетонные, бетонные, металлические, или в редких случаях деревянные.

На сегодняшний день свайный фундамент с ростверком возможно изготовить с уже готовыми сваями которые будут забиваться специальной техникой в заготовленные отверстия. На рынке представлены так же и инъекционные сваи, которые имеют малый диаметр до 120 миллиметров и 1 прут арматуры.

Расположение свай в ростверке. На сегодняшний день существует пять вариантов расположения свай в свайно-ростверковом фундаменте:

• Одиночное расположение – это вариант, при котором сваи находится каждая под своей опорой.
• Ленточное расположение – это вариант, при котором все сваи равномерно распределяются по всему периметру помещения.
• Полосное расположение – это вариант, при котором располагают в виде полос. (Подходит для возведения массивных сооружений и равномерного распределения нагрузки).
• Расположение кустами – это вариант, при котором сваи располагаются в местах наибольшей нагрузки и под несущими колоннами.
• Расположение в виде поля – это вариант, при котором сваи располагаются в шахматном порядке под ростверком больших размеров.

Строительство свайно-ростверкового фундамента.

Если вы хотите сэкономить на стройматериалах, то можете смело использовать следующую схему расположения свай – заглубите сваи на глубину 2 м. с удалением друг от друга на 3 м. Внутри ростверка расположите подпол на песчаной подушке или стяжке.

Прежде всего вам будет необходимо определить, какой грунт под фундамент преобладает на вашем участке, а также рассчитать высоту грунтовых вод, для этого нужно будет провести геологические работы.

Следующим этапом будет насыпь песчаной подсыпки под железобетонную ленту фундамента. Данное действие позволит максимально защитить будущую конструкцию от механического воздействия почвы.

Очередным шагом будет установка опалубки, на этот счет особых рекомендаций нет. В случае если вы используете свайно-ростверковый фундамент с несъемной опалубкой, то необходимость в опалубке отпадает. Благодаря данной технологии фундамент получится теплым и будет наделен гидроизоляционными свойствами.

После всех вышеописанных действий производим углубление готовых свай или заливаем арматуру в отверстиях бетонной смесью. Отверстия бурятся специальной техникой, после бурения эти отверстия необходимо обложить рубероидом или другим листовым материалом. В качестве обсадки можно использовать асбоцементную трубу, трубу диаметром 200 миллиметров.

Внутрь трубы нужно будет заложить 4 прута арматуры связанные между собой. Прутья должны быть выше уровня земли, для последующей связки с ростверковой арматурой. Верхнюю часть залитых свай нужно уложить гидроизоляционным материалом, после чего залить ростверковый фундамент. После того как фундамент наберет прочность 50%, песчаную подсыпку можно убирать так как готовый ростверок не должен опираться на грунт.

Завершающим этапом при постройке свайно-ростверкового фундамента будет стяжка армированного каркаса между собой и заливка бетонной смеси. Специалисты рекомендуют применять вибротехнику для удаления пузырьков воздуха из бетона и получения более плотной структуры. Нужно помнить, что сваи заливаются в первую очередь, после набирания 50% прочности.

Фундамент свайно-ростверкового вида — пошаговая инструкция

Когда разговор заходит о такой строительной конструкции, как фундамент свайно-ростверковый, необходимо понимать, что это симбиоз двух разновидностей фундаментов: столбчатого и ленточного. При этом лента ростверка опирается на столбы свай.

Она несет на себе нагрузки от веса здания и равномерно распределяет их по всем опорным столбам. Конструкция надежная, устойчивая, поэтому ее используют на любых видах грунтов.

Разновидности свайно-ростверковых фундаментов

В основном в этой фундаментной конструкции отличаются друг от друга сваи. В гражданском и промышленном строительстве применяются сегодня три их типа:

1. Буроналивной фундамент с ростверком. Это когда в грунте бурятся скважины, устанавливается в них армирующий каркас, заливаются они бетонным раствором.
2. Забивные. Это готовые сваи, изготовленные из железобетона. Они при помощи специальной техники забиваются в землю.
3. Винтовые. Это стальные трубы, на конце которых установлен бур. Они просто вкручиваются в грунт и заполняются бетоном.

Вторая технология сложна тем, что для забивки свай требуется техника. Отсюда и дороговизна проводимых процессов.

Преимущества и недостатки конструкции

Рассматривая плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента, необходимо в первую очередь обозначить сложность расчета конструкции. Это большой минус для тех, кто не является специалистом в строительном деле. Поэтому проектом и расчетом свайного фундамента должен заниматься специалист.

Он может рассчитать не только размеры элементов, но и глубину заложения опорных столбов. Последний фактор очень важен, потому что по СНиП фундаменты должны закладываться ниже уровня промерзания грунта. К недостаткам устройства свайно-ростверкового фундамента также можно отнести:

• сложность организации подвального помещения или цокольного этажа;
• рекомендуется заливать такой фундамент под дом, возводимый из легких материалов.

Что касается преимуществ фундамента на сваях с ростверком, то в первую очередь необходимо обозначить небольшой объем проводимых работ, что сказывается на себестоимости сооружения. Сюда же добавим возможность строительства на участках с уклоном.

Правила сооружения

Рассмотрим технологию заливки ленточно свайного фундамента с буроналивными сваями, как самую часто используемую.

Подготовка площадки и разметка

Площадку под строительство расчищают от растительности и мусора. В некоторых случаях снимают верхний слой. Теперь основной этап – разметка. Оптимальный вариант для установки точного места расположения свай – пригласить специалиста с лазерным нивелиром.

С помощью этого инструмента прямо по грунту определяются места опор и их точное расположение относительно границ участка. В них забиваются колышки, которые между собой связываются шпагатом или бечевкой.

Теперь нужно по проложенной оси в две стороны от натянутой нити отложить половину ширины фундаментной конструкции. К примеру, если ширина ростверка – 40 см, значит, от оси надо отложить по обе стороны по 20 см. По этим размерам выкапывается траншея глубиною 30-40 см.

Сооружение свай

По месту установки колышков бурятся скважины. Их диаметр, расстояние между сваями, величина заглубления, схема расположения определяется проектом дома. Кстати, бурить можно садовым буром, главное подобрать его по диаметру свай.

1. В скважины засыпается песок толщиною 20-30 см. он обязательно трамбуется.
2. Внутрь вставляется металлический каркас из стальной арматуры диаметром 8-16 мм. армировать опоры надо обязательно, особенно, если фундамент свайно-ростверковый сооружается на пучинистых или слабых грунтах. В СНиПах обозначено, что для столбчатых конструкций можно использовать каркасы с сечением круглым, квадратным или треугольным. Надо обязательно каркас делать длиною больше на 15-20 см, чем глубина сваи. Эти арматурные концы будут соединяться с каркасом монолитного ростверка.
3. Производится заливка бетонного раствора. Здесь используется марка М400 с рецептурой – один объем цемента марки М400, два объема мелкого песка, три объема щебня (мелкой или средней фракции).
4. Обязательно проводится штыковка бетонной массы, чтобы удалить из нее воздух.

Если на строительном участке грунты слабые, то рекомендуется стенки скважин усилить. К примеру, скрутить в трубочку рубероид и опустить его внутрь. Вместо рубероида подойдет сюда любая труба: металлическая, пластиковая или асбестовая. Главное – выдержать диаметр фундамента свайного.

Если монолитный ростверк устанавливается на весу, тогда столбы заливаются с выходом над уровнем грунта. Для них придется сооружать опалубку цокольной части, для чего можно использовать все те же трубы. Итак, свайный фундамент готов.

Сооружение ростверка

Так как ростверк – это ленточный фундамент, мелкозаглубленного типа, то его надо сооружать по соответствующей технологии.

1. Траншея засыпается песком или гравием толщиною 20-30 см. Уложенный слой трамбуется.
2. Устанавливается опалубка из любых плоских материалов. Кстати, собрать опалубку для ленточного фундамента своими руками несложно.
3. Укладывается внутрь армирующий каркас из арматуры. Он должен располагаться в теле фундаментной конструкции, поэтому рекомендуется под него подложить подпорки.
4. Соединяются концы арматуры столбов с каркасом в ростверке. Это делают или электросваркой, или при помощи вязальной проволоки.
5. Проводится заливка бетона , изготовленного по той же рецептуре, что и раствор для свай.
6. Обязательно залитый в опалубку материал подвергается вибрации.
7. Сверху конструкция закрывается мешковиной или полимерной пленкой. Если на улице стоит жара, то придется свайный фундамент с ростверком два-три раза в день поливать водой. Причина – быстрое высыхание смеси, что приведет к растрескиванию.
8. Через неделю можно снимать опалубку, через 28 дней нагружать фундамент (поднимать стены, устанавливать перекрытие).

Многие нарушают требования СНиП, не выдерживая время высыхания бетонной конструкции, считая, что, к примеру, фундамент для дома из газобетона выдержит небольшую нагрузку, исходящую от газобетонного сооружения. И это большая ошибка. Никто не знает, в каком временном диапазоне происходят химические процессы внутри бетонной массы.

Как быстро бетон набирает марочную прочность. Ведь этот показатель зависит от многих фактором, учесть которые на стройплощадке невозможно. Поэтому и установлен временной диапазон 28 дней. Вот такая не совсем простая пошаговая инструкция сооружения сваной-ростверкового фундамента своими руками.

Комбинированный вариант

Это технология возведения ростверка с плитой. То есть, в ней отсутствует свайный фундамент. Обычно этот вариант применяется при строительстве частных домов, если застройщик решает на слабых нестабильных грунтах построить дом с подвальным или цокольным помещением.

То есть, на месте дома сооружается монолитная плита с ростверком. Сложность возведения этой конструкции заключается в том, что заливать бетон нужно так, чтобы плита и ростверк были единым целым. Поэтому создается единый армированный каркас.

Для этого придется уложить в плиту металлическую решетку, а к ней в два или три ряда прикрепить по месту расположению ленты вертикальные отрезки арматуры, которые между собой свяжутся в каркасную клетку. Расстояние от края ростверка до края плиты определяет именно установка вертикальных арматурных прутов.

Но есть еще одна сложность – установка опалубки для ростверка. Ее не к чему крепить, особенно это касается внутренних щитов. Ведь край ростверка располагается далеко от несущей опоры. Поэтому каждый элемент монолитной плиты с ростверком заливается по отдельности. Эта технология определена СНиПами.

• Сначала пол (плита). Кстати, можно провести его теплоизоляцию, засыпав поверх подушки керамзит. Залитый бетон должен набрать минимум 70% от марочной прочности, на что уходит 20-21 день.
• Затем монтируется опалубка для ростверка, и заливается бетонный раствор.

Такой тип фундамента – это большие материальные расходы, сложность в изготовлении, требования к точным подсчетам. Особенно это касается расстояния от края ростверка до края плиты. Чем меньше расстояние, тем больше нагрузок на края плитного фундамента, отчего он может разрушиться.

Даже если его закладывать под газобетон. Но есть и свои плюсы. К примеру, нет необходимости копать котлован ниже уровня промерзания грунта.

Заключение

Устройство свайного фундамента с ростверком, в независимости от того используются буроналивные сваи или винтовые, основано на точном расчете элементов конструкции в плане их размеров, места расположения и глубины заложения.

Утепление свайно-ростверкового фундамента под газобетон, его отделка и другие строительные операции – это второе. Главное – сооружение самой конструкции точно по СНиП.

Достоинства и недостатки буронабивного фундамента с ростверком, правила его обустройства

Этот тип фундаментной основы считается комбинированным. Первую часть составляют опорные элементы, по которым проходит ростверк, равномерно разделяющий нагрузочные воздействия на все сваи. Этот фундамент отличается хорошими несущими способностями, применяется в строительстве крупных объектов и частных домов из различных стройматериалов. Буронабивной фундамент с ростверком возводится на участках со сложными грунтами, болотистой местности, плывунах, в зонах с повышенной сейсмической активностью. Чтобы знать, когда он применяется, следует изучить технологические особенности его строительства.

Области применения

Фундамент из буронабивных свай с ростверком устраивают в следующих случаях:

• в условиях городского строительства, когда остальные способы забивки свайных опор способны создать воздействия динамического характера на постройки, расположенные в непосредственной близости от строительной площадки;
• на заболоченных местах или на иных типах слабых грунтов, где несжимаемые слои располагаются на большой глубине;
• если объект строится на крутом рельефном участке;
• при возведении тяжелых сооружений промышленного назначения;
• в случаях, если экономически не выгодно строить монолитный фундамент под постройки из древесного материала или легкие дома каркасного типа.

Преимущества и недостатки

Для начала предлагаем рассмотреть все плюсы и минусы такой фундаментной основы, используемой для строительства зданий из камня, древесины, кирпичного материала, газобетонных блоков и т. д. Свайная основа обеспечит прочность всего сооружения и предотвратит нежелательные деформационные процессы.

Строительство такой основы разрешается по любым грунтам и выполняется в течение одних суток.

Фундамент на буронабивных сваях с монолитным ростверком дает возможность·

• вести строительные работы в сложных геологических районах;
• вести строительство возле других объектов, не нанося им повреждений;
• минимизировать расходы на строительные работы;
• устана
• вливать компактные железобетонные элементы рядом с инженерными коммуникационными линиями.

Фундамент отличается высокими несущими возможностями и простотой устройства, доставка крупных частей не требуется, для работы нет необходимости арендовать специальную технику.

В качестве отрицательного момента опытные строители отмечают тот факт, что точные расчеты выполнить невозможно, чтобы узнать, на каком уровне располагается нужный несжимаемый почвенный слой, способный удержать свайное давление. Чтобы не допускать ошибок, скважина бурится на глубину полутора – двух метров, чтобы достичь точки замерзания грунта, имеющего в таких местах уплотненную структуру.

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

В ходе разработки проектного задания выполняются расчетные действия по определению точного числа опорных свай и их размещение. Сваи выставляются рядами в соответствии с разметкой объекта, на его угловых участках, в точках пересечения стен и между этими местами.

Расстояние между опорами определяется общей массой строящегося объекта: чем он тяжелее, тем больше столбов потребуется, и расстояние установки будет меньше.

Следует учесть минимально разрешенные расстояния – не меньше трех свайных диаметров. Причина заключается в том, что на слишком часто расположенные опоры снижаются несущие способности.

Устанавливая сваи собственными силами рекомендуется проверять по уровню оголовки, которые должны возвышаться над поверхностью на одной высоте.

Рассмотрим, как выполняется расчет несущей способности буронабивного фундамента с ростверком.

Чтобы определить необходимое количество опорных элементов, потребуется два исходных показателя – масса объекта и несущие возможности отдельного элемента. Определение прочности одной сваи зависит от марки применяемой бетонной смеси. Если используется М100, то опора выдержит до ста килограмм на квадратный сантиметр. Сечение сваи 200 на 200 мм создает площадь опоры в 400 см. кв. Значит, опорный столб выдержит нагрузку в сорок тонн.

Следовательно, несущие возможности почвы значительно ниже, чем свайные. Получается, что определение потребности в сваях и их несущих характеристик будет недостоверным, если не учесть показатель прочности грунтового состава.

Ростверк объединяет всю конструкцию и повышает устойчивость основы. Если буронабивной фундамент устраивается без ростверка, следует выполнить расчеты, гарантирующие установку всех опор на необходимую глубину, гарантирующую, что сооружение не просядет и не «выдавится» морозным пучением.

Выбор места установки свай

Перед установкой фундамента с буронабивными сваями и ростверком, следует провести геологические исследования и составить проект. Полноценную геологоразведку можно заказать, но обойдется это в приличную сумму. В частном строительстве состояние грунта можно определить самостоятельно – вырыть шурф либо пробурить скважину. Почвенный состав разрабатывается на полуметровую глубину ниже, чем предполагается заливать сваи. Уточнив тип грунта и его характеристики, можно определить расстояние между сваями и армирование конструкции.

В процессе изучения грунтового состава необходимо уточнить:

• тип почвы;
• глубину нахождения грунтовых вод;
• влагонасыщенность земли.

От этих данных зависит тип гидроизоляционного слоя.

Этапы монтажа

Разберемся, как устроить буронабивной фундамент с ростверком своими руками.

Подготовка

Расчеты все выполнены, проект составлен. Как только все параметры определены, можно переходить к работе. В первую очередь на строительной площадке следует снять слой плодородной земли.

Строительство начинают с выноса расположения опорных свай на участок – делают разметку. Чтобы она не мешала земляным работам, готовится обноска из досок. Элементы выставляются по периметру объекта на определенных расстояниях, чтобы не создавать помех для бурения. В доски вбивают гвозди, натягивают шнур, обозначающий оси объекта. Во время устройства обноски необходимо контролировать параллельность и перпендикулярность осей.

Бурение

Продолжаем рассматривать технологию устройства буронабивного фундамента. Предстоит выполнить бурение скважин на глубину, установленную проектным заданием, здесь возникает вопрос: чем бурят грунт под ростверковый фундамент? Для такой работы используют ручной бур, который в процессе проходки не выносит грунт на поверхность, а уплотняет его по стенкам скважины.

Буря скважину, следует контролировать расположение бура – он должен входить в грунт под прямым углом, без отклонений.

Диаметр скважины устраивается на пять – семь сантиметров больше, чем аналогичный параметр свай, дно тщательно утрамбовывается, устраивается подушка из песка и гравия высотой от десяти до тридцати сантиметров.

Установка обсадных труб

С их помощью создается препятствие для грунта, который может обсыпаться со стен скважины, обеспечивается безопасность выполнения работ. По технологии устройства свайно-набивного фундамента с ростверком на уплотненных глинистых участках и суглинистых почвах такие трубы разрешается не устанавливать, но если вы работаете самостоятельно, то такие элементы лишними не будут. В трубах легче монтируется каркасная основа для армирования, облегчается процесс бетонирования и уплотнения бетонной массы. Обсадные трубы могут быть из пластикового или металлического материала, с этой же целью используются асбестоцементные отрезки, подходящие по диаметру. При наличии достаточного количества денежных средств рекомендуется приобретать настоящие обсадные трубы с подготовленными стыками и удобными соединениями. Трубы устанавливаются в скважины строго вертикально, зазорные участки между ними и стенами скважин заполняются песком и уплотняются.

Армирование

Это очередной рабочий этап устройства фундамента из буронабивных свай. Для создания каркаса потребуется стальная арматура, диаметр которой равен 1.2 см. Технология простая: пруты размещают по кругу, создавая радиус на пять сантиметров меньше обсадной трубы, соединяют проволокой или хомутами. В длину каркас должен превышать аналогичный размер трубы сантиметров на тридцать. Подготовленный каркас устанавливают в трубу, заглубляют в почву.

Следите за тем, чтобы арматура не соприкасалась со стенами трубы.

Бетонирование

Бетонный раствор, используемый для заливки свайного фундамента с монолитным ростверком, должен соответствовать классу В 12.5 или превышать его своим качеством. Под массивные объекты рекомендуется заливать смесь класса В 15. Бетон в скважину подается по воронке, чтобы не образовывались пустотные участки. Заливка выполняется медленно, слоями по пятьдесят сантиметров с периодической их трамбовкой в течение пяти – десяти минут. Ростверк можно обустраивать, когда бетон наберет достаточную прочность, для чего потребуется от трех до семи дней.

Гидроизоляция

Строительство такого фундаментного основания подразумевает наличие защитного слоя от негативных воздействий. Сохранность конструкции достигается правильно выполненным гидроизоляционным слоем, для обустройства которого применяются обмазочные стройматериалы высокого качественного уровня. С их помощью бетонная поверхность ростверка будет защищена от воздействия воды. Покрытие выполняется в несколько слоев, учитываются технические особенности рулонных материалов.

Обмазку можно выполнить битумной мастикой, содержащей в себе различные наполнители, усиливающие показатель прочности покрытия.

Гидроизоляцией пренебрегать не рекомендуется, особенно в том случае, если недалеко от поверхности земли находятся грунтовые воды. С ее помощью вы защитите структурное строение конструкции от излишней влаги.

Установка ростверка

Для обеспечения совместной работы буронабивного фундамента с ростверком в новом некоузе, по обрезу свайных столбов устраивается обвязка. Собственно говоря, ее и считают ростверком. Лучше всего его устраивать монолитным, из железобетонного материала. В этом случае технология чем-то напоминает заливку незаглубленной ленточной фундаментной основы.

По всему периметру стен выставляется опалубочная конструкция из деревянных щитов, закладывается армирующий каркас. При этом особое внимание уделяется технологии обвязки углов будущего дома.

Для заливки такого изгибаемого элемента, как ростверок, запрещается использовать «тощие» бетонные растворы, чтобы избежать образования трещин.

Заключение

Как следует из отзывов застройщиков, правильно подготовленный буронабивной фундамент способен эксплуатироваться не менее ста лет. В техническом обслуживании за это период конструкция основания нуждаться не будет.

Свайно-ростверковый фундамент

На пучинистом грунте (мелкопесчанистом, пылевидном, глинистом) оптимальный вид основания под дом – свайно-ростверковый фундамент.

Такие грунты в процессе замерзания сильно увеличиваются в объеме, что приводит к деформациям сооружений, установленных на фундаментах других видов. Этот же тип основания приемлем при высоком залегании грунтовых вод, при серьезных перепадах рельефа на участке.

Свайный фундамент с ростверком – что это такое?

Основная несущая часть такого основания – сваи, опирающиеся на грунт. Сверху они соединены в единую систему ростверком – горизонтальными балками или плитами по периметру дома и в местах расположения несущих стен.

Назначение ростверка – распределять статические нагрузки от сооружения равномерно по всему фундаменту и связывать сами сваи, чтобы не «разъезжались» в стороны при горизонтальных подвижках.

Сваи под фундамент с ростверком как правило, стальные или железобетонные, связующие элементы – бетонные балки, металлопрофиль, деревянный брус.

Фундамент на стальных сваях с ростверком из металлопрофиля

Фундамент на стальных сваях, ростверк – бетонная балка

Фундамент из железобетонных забивных свай. Ростверк — железобетонный

Фундамент на стальных сваях с деревянным ростверком

Преимущества таких оснований перед другими типами:

• для устройства требуется на порядки меньше материалов, чем для возведения монолитного фундамента;
• глубина погружения свай практически не ограничена, ее можно подобрать под любое сооружение. Известно, что в области СПб на сваях стоят целые комплексы городских многоэтажек;
• нет большого объема земельных работ, не требуются экскаваторы для устройства котлованов;
• непринципиальна глубина промерзания почвы. Нет резкого удорожания зимних работ;
• при устройстве фундамента на винтовых сваях вообще можно обойтись без машин – использовать садовый бур;
• в итоге цена на свайно ростверковый фундамент получается в худшем случае такая же, как на армированный монолитный или ленточный. Обычно ниже.

Минусы свайно ростверкового фундамента:

• обязательно выполнение отмостки;
• проблематично устройство подвального этажа;
• необходимы меры по тепло/гидроизоляции свай, антикоррозийная защита.

В частной застройке для возведения тяжелых кирпичных домов такие фундаменты, как правило, не используются: усиление основания оказывается нерентабельно. Фундамент на сваях с ростверком – подходящая система для легкого каркасного либо деревянного сооружения, коттеджа или бани.

Фундаменты частных домов возводятся на столбчатых опорах, винтовых или буронабивных сваях. Технология устройства различается в зависимости от вида.

Расчет материала для буронабивного фундамента с ростверком

Для приготовления бетона потребуется одна часть цемента не ниже М400, 0,5 части воды, три – крупного промытого речного песка, пять – щебня фракции 2-3 см.

Опалубку для ростверка можно изготовить из доски 10-15 см шириной, 4 толщиной либо из ДСП, фанеры. Ширина доски/листовой заготовки должна быть немного больше, чем у стены.

Опалубка для ростверка

• для армирования свай изготавливают каркас из 4 прутков сечением до 14 миллиметров (не менее сантиметра), которые связывают шестимиллиметровой проволокой;

• ростверк можно усиливать ребристыми прутками 1-1,2 см, соединенными гладкой арматурой около 8 мм. Армированные пояса устанавливают через 20-40 см и соединяют вертикальными прутами;
• для соединения оголовков свай с ростверком можно использовать стержень с Т-образным профилем: горизонтальная часть бетонируется в верхнюю часть сваи, вертикальная выступает на 30 см и входит в балку ростверка.

Армированние ростверка и соединения оголовков свай с ростверком

Расчет фундамента свайного с ростверком состоит из следующих этапов:

1. Определение проектной нагрузки. Вычисляется масса сооружения (сам дом, коммуникации, люди, мебель, снеговая нагрузка и др.), к ней добавляют 30 процентов на запас прочности.
2. Глубина зависит от линии промерзания грунта.
3. Исходя из нагрузки определяют сечение и шаг свай.

Пример расчета свайного фундамента с ростверком

• сечение сваи: 30 см;
• высота: 2 метра;
• погружение: полтора метра;
• площадь 15 * 15: равна 787,5 кв. см;
• суммарная длина стен: 40 м;
• число свай: 27;
• шаг: полтора метра;
• суммарная опорная площадь – 21262,5.

Нагрузка на грунт определяется как суммарный вес сооружения, поделенный на последнюю цифру. Несущая способность грунта берется из таблиц СНиП. Если полученная величина превышает несущую способность, опорную площадь необходимо увеличивать за счет числа или сечения свай.

Расчет ростверка свайного фундамента осуществляется в соответствии с нормами CHиП 11-B.1-62. Минимальная высота – 30 сантиметров, ширина – 40. Для устройства одного кубометра конструкции потребуется:

• цемент: 350 килограммов;
• щебень, песок: по 1050 кг;
• арматура: 7,1 кг (при четырехрядной укладке).

Процесс возведения фундамента ростверк

Порядок действий при заливке буронабивного фундамента с ростверком следующий:

Монтаж буронабивных свай

1. Расчистить площадку.

2. Разметить места для ям. Дерн в этих местах снимают на глубину около 20-25 см, в местах погружений ставят колышки и маркируют шнуром периметр будущего ростверка. Обязательны опоры под всеми несущими стенами, как по периметру, так и внутри.

3. При ширине скважины 30 см можно воспользоваться ручным буром. Если расчетное сечение больше хотя бы вполовину, лучше приобрести или арендовать моторизованный/электрический бур. Глубину следует делать на 30 см ниже линии промерзания грунта плюс 20-25 см на песчано-гравийную подушку (до 20 см песка, около 5 щебня). В случае верховодки перед устройством свай воду из скважин откачивают.

4. Уложить на дно поверх подушки гидроизоляцию.

5. Установить опалубку. Можно использовать асбоцементную трубу или свернутый в трубку в два-три слоя рубероид. Трубку из рубероида фиксируют мягкой проволокой. Высота опалубки над грунтом – 20-30 см. Верхнюю линию следует вывести по уровню, чтобы не пришлось потом обрубать готовые сваи.

6. Армировать скважину. Для арматуры следует выбирать стержни без следов ржавчины и покрывать антикоррозийными средствами (подойдет, например, эпоксидная смола). Стержень на 30 см вбивают в грунт. Еще на 30 он должен возвышаться над опорой для связки с ростверком.

7. Залить бетон слоями по 25 см. Каждый слой нужно обработать вибропрессовкой, чтобы выпустить воздух. В отсутствие пресса можно согнать воздух, протыкая вязкую массу металлическим прутом в разных точках.

8. Застывание бетона продолжается около месяца, далее можно устанавливать ростверк.

Обратите внимание. Существуют вариация этой технологии:

• заливают опалубку на треть;
• приподнимают трубу примерно на 10 см, чтобы часть бетона вытекла на дно;
• вдавливают в грунт вытекшую массу, чтобы образовалась прочная жесткая площадка под опору;
• вставляют арматуру так, чтобы ее верхние концы не выступали из трубы;
• для ростверка в верхний слой бетона вмуровывают шпильку с резьбой (см. выше). Высота шпильки – 30 см над поверхностью бетонного столба.

Вот подробное видео с этапами заливки буронабивных свай вторым способом (со шпилькой для ростверка) своим руками

Порядок действий при монтаже ростверка

1. Под металлический каркас подкладывают обломки кирпича или камня. Прутья должны располагаться в 3-5 от нижнего и верхнего среза. Коммуникации в ростверке прокладывать запрещено.

2. Арматурные прутья ростверка соединяют с оголовками свай.

Свайно-ростверковый фундамент

В современном строительстве свайно-ростверковый фундамент дает возможность значительно снизить объем земляных работ и расход бетона. Правильное заложение обеспечивает высокую надежность и устойчивость основания, которое способно переносить воздействие экстремально низких температур и сейсмическую активность. Основные характеристики свайно-ростверкового фундамента дают возможность возводить его в условиях вечной мерзлоты, а также при наличии пучинистых грунтов.

Особенности использования

Наибольший экономический эффект от использования свайно-ростверкового фундамента проявляется при его устройстве на глубокопромерзающих грунтах, которые имеют склонность к пучению под действием низких температур.

В подобных случаях установка свай должна производиться ниже глубины промерзания, причем, эта цифра определяется расчетным путем. В нижней части сваи следует устроить опорную плиту с жестким креплением, которая существенно повышает несущую способность конструкции. В холодное время года эта плита предотвращает выталкивание столба пучинистым грунтом, который под действием низких температур расширяется и тем самым сдавливает опору, стараясь поднять и вытолкнуть ее.

Если строительство ведется в условиях вечной мерзлоты, то каждую из возводимых опор следует заглублять до такого уровня, на котором постоянно сохраняется температура ниже нуля. При этом следует минимизировать теплообмен между грунтом и фундаментом для предотвращения смятия и размягчения грунта, которые могут произойти при его оттаивании. Нужно отметить, что только лишь свайно-ростверковый фундамент считается достаточно надежной основой здания, возводимого в условиях вечной мерзлоты.

Свайно-ростверковый фундамент приобрел большую популярность в частном строительстве даже в том случае, когда глубина промерзания грунтов не является слишком большой. Чаще всего к его использованию прибегают при устройстве основания под малоэтажные здания, что объясняется экономичностью, долговечностью, надежностью и быстротой производства работ. Обычно, в этом случае заглубление свай выполняется на глубину до полутора метров с последующей связкой их лентой ростверка.

Устройство

Сваи – стальные либо бетонные столбы круглого или прямоугольного сечения, которые воспринимают на себя вес всей конструкции. Для повышения устойчивости сваям должно быть обеспечено опирание на твердую поверхность с минимальной сжимаемостью. Для этого должно обеспечиваться заглубление свай на достаточную глубину. При этом глубина заложения свай определяется массой сооружения. Для повышения морозостойкости и прочности на изгиб сваи необходимо армировать, что обеспечит еще и высокую сейсмическую устойчивость.

Ростверк – железобетонная монолитная лента, которая жестко связывает между собой выступающие из-под земли оголовки свай. Одновременно с этим ростверк играет роль основания для будущих стен здания, кроме этого он обеспечивает равномерное распределение нагрузки, передающейся от конструкции к сваям. Для компенсации растягивающих усилий, возникающих в промежутке между сваями, ростверк следует армировать. В зависимости от схемы размещения свай ростверк можно устраивать в виде ленты либо железобетонной плиты.

Монтаж

Возведение свайно-ростверкового фундамента состоит из нескольких этапов:

Подготовительные работы

Изначально следует определить несущую способность грунта, при расчете следует учесть нагрузку от всех элементов конструкции, включая сам ростверк и сваи. После этого все нагрузки нужно сложить и разделить на площадь опорной части свай. Полученное значение не должно превышать несущей способности грунта. При невыполнении данного условия количество свай следует увеличить и повторить проверку.

Разметка фундамента

Поверхность участка следует очистить от плодородного слоя грунта и произвести выравнивание поверхности. После этого, используя обноску, необходимо разметить углы дома и зафиксировать границы наружных и внутренних стен. По завершении указанных работ можно приступать к разметке установки свай, при этом следует учесть, что они обязательно должны располагаться в углах здания, под несущими стенами и в местах пересечения внешних стен с внутренними. Шаг установки свай определяется расчетным путем.

Земляные работы

К их производству приступают после разметки мест установки свай. Земляные работы можно проводить как вручную, так и с применением специальной строительной техники. В первом случае прибегают к использованию ручного бура. В полученную скважину следует установить асбоцементную трубу либо устроить толевую рубашку.

В центре каркаса необходимо поместить армирующий каркас из четырех прутьев арматуры, которые впоследствии будут залиты бетоном. Второй случай полагает применение сваебойного оборудования, которое путем набивки погружает в землю готовую сваю. Можно также использовать буронабивную установку, которая сначала бурит скважина, а уже потом выполняются работы с бетоном.

Устройство ростверка

После отвердения свай и набора достаточной прочности между ними следует установить дощатую опалубку, в которую засыпать слой песка и произвести его уплотнение. Высота установки опалубки зависит от высоты цоколя, а ширина определяется толщиной стен. Не стоит забывать о необходимости устройства специальных технологических каналов, необходимых для подведения соответствующих коммуникаций.

После достаточного закрепления стенок опалубки следует уложить гидроизоляционный слой и поместить армирующий каркас ростверка. При устройстве каркаса лучше пользоваться специальной вязальной проволокой, при наличии соответствующей арматуры можно воспользоваться сваркой. После устройства армирующего каркаса можно приступать к заливке бетона, после затвердения которого опалубку следует снять и удалить слой уплотненного песка из-под ростверка.

Недостатки

Одним из основных недостатков свайно-ростверкового фундамента считается трудность обустройства цоколя из-за того, что между ростверком и поверхностью земли образуется свободное пространство, которое требуется заполнить. Нужно отметить, что при заполнении этого промежутка нужно оставить минимальный зазор между забиркой и ростверком.

Главные ошибки при обустройстве

Нередко при закладке данного типа фундамента застройщиком допускаются такие ошибки:

Отсутствие жесткой связи между ростверком и сваями

Зимой после промерзания грунта происходит его расширение, при этом под нижней частью благодаря наличию утепленного перекрытия грунт остывает гораздо медленнее. Из-за этого столбы испытывают воздействие опрокидывающих сил – верхние части свай испытывают давление от мерзлой земли в направлении подпольного пространства. Из-за того, что столбы сверху не зафиксированы, возможно, их продавливание под здание, что приведет к повреждению. Наибольшей опасности подвержены постройки, при возведении стен которых используются легкие материалы.

Отсутствие воздушной полости под нижней частью ростверка

Если после отвердения ростверка не удалить подсыпку из песка, то под действием пучинистых грунтов он будет испытывать существенные нагрузки, что может стать причиной отрыва деформированной ленты ростверка от опорных площадок. Для предотвращения подобного при бетонировании на дне опалубки можно разместить плиты из пенополистирола толщиной до 150 мм. В последующем эти плиты будут играть роль амортизатора и защищать подпольное пространство не только от давления пучинистого грунта, но и от промерзания.

Недостаточная глубина заложения

При недостаточной глубине заложения опор свай конструкция может дать усадку, из-за которой исчезнет обязательная полость между нижней частью ростверка и грунтом. При размещении основы столбов выше глубины промерзания зимой фундамент будет подвергаться мощным силам, которые будут стремиться поднять и вытолкнуть его. Из-за неравномерности нагрузки стены могут не только растрескаться, но и разрушиться.

Ошибки расчетов несущей способности

При проведении расчетов несущей способности фундамента нужно руководствоваться типом грунтов. Наиболее высокая несущая способность присуща каменистым грунтам и скальным породам, минимальную несущую способность имеют супеси и пески. Ошибки в расчетах могут привести к тому, что под воздействием нагрузки конструкция будет погружаться в землю, при этом замедлить и остановить данный процесс весьма проблематично.

Использование свайно-ростверкового фундамента дает возможность сэкономить средства, но при этом выдвигает более высокие требования к проведению подготовительных работ. Правильная закладка обеспечивает надежность эксплуатации свайно-ростверкового фундамента не мене ста лет.

Свайно-ростверковый фундамент своими руками

Рассматриваемый в этой статье тип фундамента представляет собой усовершенствованный вариант традиционного несущего основания, состоящего из набора свай с параметрами заложения, зависящими от характеристик грунта.

Как правило, глубина заложения чисто свайного фундамента выбирается исходя из местоположения устойчивых слоёв почвы или на отметке, располагающейся ниже уровня её промерзания (ГПГ).

В упрощённом (чисто свайном) виде такая опорная конструкция применяется крайне редко, поскольку не позволяет эффективно перераспределять нагрузки от возводимого здания.

Фундаменты этого типа чаще всего делаются под бревенчатые или брусовые дома, хотя в отдельных случаях допускается их использование в качестве оснований под каркасные постройки. Связано это с тем, что указанные типы строений обладают частичной способностью самостоятельно перераспределять нагрузки и поэтому не нуждаются в дополнительном усиливающем поясе (ростверке).

В отличие от упрощённого варианта свайно-ленточный фундамент, своими руками обустраиваемый на выделенном вам участке, лишен указанных выше недостатков и может закладываться как под кирпичные, так и под блочные строительные сооружения.

В таком основании система точечных опор усиливается специальной лентой (ростверком), связывающей оголовки свай в единую замкнутую конструкцию. Благодаря такому устройству удаётся эффективно перераспределять нагрузку от стен здания между отдельными его опорами, отличающимися параметрами заложения.

В каких случаях необходим ростверк?

Прежде чем сделать свайно-ростверковый фундамент своими руками желательно ознакомиться с теми условиями, в которых его применение считается обязательным. Такие фундаменты чаще всего применяются в следующих случаях:

• при наличии на застраиваемом участке нестабильных и слабонесущих грунтов, располагающихся на значительном удалении от поверхности земли (к данной категории относятся карстовые и торфяные почвы, а также плывуны и плодородные земли). В подобной ситуации возникает необходимость в передаче нагрузки от строения на плотные слои грунта с повышенной несущей способностью, добраться до которых удаётся лишь посредством увеличения глубины заложении свай;
• на участках с пресечённым рельефом местности, характеризующимся значительными перепадами высот. В этом случае с точки зрения снижения трудозатрат удобнее использовать сваи различной длины, что избавляет от необходимости проводить масштабные земляные работы по выравниванию грунта.

Видео: Свайно-ростверковый фундамент

Экономичность данного подхода выражается ещё и в том, что при его реализации не требуется формировать высокий ростверк, способный компенсировать имеющиеся перепады высот;

• при близком нахождении подземных (почвенных) вод. В данной ситуации только комбинированные свайные фундаменты с ростверком способны обеспечить требуемую устойчивость основания. При этом важно, чтобы под пяткой такого фундамента располагался устойчивый грунт с достаточной несущей способностью. От глубины залегания почвенных вод (ГГВ) на вашем участке будет зависеть высота ростверка: так, при их близком расположении он обязательно делается высоким;
• в жестких грунтах, в которых использование фундаментов рассматриваемого типа позволяет уменьшить глубину их заложения, а также сократить объемы предполагаемых земельных работ;
• в случае возведения каркасного дома, не нуждающемся в основании, изготавливаемом в виде сплошной монолитной ленты. Во избежание ничем не оправданных расходов, связанных с заливкой монолита, для строений каркасного типа рекомендуется обустраивать свайный фундамент глубокого заложения с ростверком;
• при значительной массе строящегося здания (более 300 тонн), нуждающегося в массивном ленточном основании, что экономически нецелесообразно. Столбчато-ленточный фундамент своими руками в данной ситуации оказывается более подходящим вариантом, позволяющим сэкономить как на материалах, так и на трудозатратах.

Приведённые выше варианты свидетельствуют о том, что при выборе комбинированного основания с ростверком чаще всего исходят из соображений экономичности. Однако при таком подходе не следует забывать о частичной потере надежности конструкции (в сравнении с монолитными и плитными вариантами оснований).

Это объясняется тем, что невозможно заранее получить точные данные о качестве грунта под каждой из свай глубокого заложения. Вот почему при расчете параметров опорной системы следует побеспокоиться о небольшом запасе прочности.

Типы ростверков

Перед тем как соорудить свайно-ленточный фундамент своими руками следует ознакомиться более подробно с существующими типами связывающих ленточных конструкций. Они могут иметь не только бетонное или железобетонное исполнение, но нередко изготавливаются из металла или предварительно обработанной древесины. В свою очередь бетонные или железобетонные свайные конструкции делятся на сооружения с высокими или низкими связующими лентам (ростверками).

Основание высокого ростверка располагается значительно выше уровня земли и чаще всего изготавливается из металлических профилей большого сечения или труб прямоугольной формы. В отдельных случаях для обустройства такой конструкции используется бетон, но при этом вам потребуются специальные приспособленияё позволяющие заливать бетонную ленту на некотором возвышении по отношению к грунту.

Обратите внимание: К этому типу ленточных связывающих конструкций следует отнести и ростверк на винтовых сваях.

Вопросов с обустройством низкого ростверка, как правило, не возникает, поскольку он сооружается традиционным способом, предполагающим подготовку поверх оголовков свай ограждающей опалубки и последующую заливку в её границах связующей ленты с арматурным усилением. Подошва таких сооружений располагается ниже уровня земли, что позволяет относить их к категории малозаглубленных конструкций.

Важно! Арматурные каркасы свай и самого ростверка должны иметь надёжную механическую связку.

Пошаговая инструкция по изготовлению фундаментного основания с ростверком

Прежде чем сделать свайно-ростверковый фундамент своими руками вам следует внимательно ознакомиться с инструкцией, в которой приводится подробный (пошаговый) план его обустройства.

Содержащиеся в этой инструкции указания предполагают выполнение следующих рабочих операций:

• разметка участка застройки;
• земляные работы;
• монтаж свайных опор с учетом глубины заложения;
• обустройство связующей ленты (ростверка).

Рассмотрим каждый из указанных пунктов пошаговой инструкции более подробно.

Разметка фундамента и мест установки свай

Разметка участка под фундамент производится в следующей последовательности:

• Сначала удаляются верхние (плодородные) пласты почвы, которая складывается затем в специально отведённом под неё месте строительного участка.
• После этого площадка под фундамент тщательно выравнивается (то есть осуществляется её планировка).
• Вслед за этим посредством колышков и тонкой бечевы размечаются границы будущего фундаментного основания дома (внутренняя и внешняя).
• По окончании разметки границ основания можно перейти к обозначению точек установки свайных опор, которые ещё на стадии подготовки проекта должны быть прорисованы на плане постройки с указанием точных расстояний между ними.

Земляные работы и монтаж свай

Порядок проведения земляных работ определяется типом используемых при строительстве опорных элементов, в качестве которых чаще всего используются сваи винтового или буронабивного типа.

В случае винтовых опор необходимости в подготовке специальных приямков, как правило, не возникает. Они вворачиваются в землю посредством специальных механических приспособлений или вручную. В процессе монтажа оголовки винтовых свай выставляют на одном заранее обозначенном с помощью шнурка уровне.

Для монтажа буронабивных свай вам потребуются специальные механизмы, которые могут быть заменены обычным ручным буром с исполнительным инструментом подходящего диаметра. Производимые с их помощью работы осуществляются в следующем порядке:

Сначала этими приспособлениями в нужных точках разметки бурятся скважины под опоры с учётом параметров их заложения.

После выравнивания стенок скважин на них монтируются элементы ограждающей конструкции (опалубки).
Вслед за этим в отгороженное опалубкой пространство опускается арматурный каркас (он предварительно изготавливается из четырёх толстых продольных прутьев, связанных между собой с помощью отожжённой проволоки).

В завершении этой стадии работ производится заливка жидкого бетона, подготовленного любым удобным для вас способом.

Обратите внимание! При обустройстве свайно-ленточного фундамента арматура опор должна иметь выпуск порядка 60-70 см, необходимый для связки с ростверком. В качестве опалубки в этом случае могут использоваться листы толстого толя или рубероида, которые для большей прочности сворачиваются в несколько слоёв.

Обустройство ростверка

Порядок подготовки связующего основания зависит от типа материала, выбранного для его изготовления. Так, ростверк из металлических профилей просто приваривается к хорошо выровненным оголовкам свай.

Важно! При выполнении этой части монтажных работ необходимо строго следить за горизонтальностью поверхности несущей конструкции, обеспечивающей равномерность передачи нагрузки на фундаментные опоры.

При изготовлении небольшого по высоте железобетонного ростверка сначала по всей длине будущей малозаглублённой ленты делается подсыпка из щебня толщиной порядка 15 см.

Затем поверх этой подсыпки монтируется опалубка из деревянных щитов или досок с частичным погружением её стенок в грунт.

Высота элементов ограждения выбирается исходя из заложенных в проекте параметров цокольной конструкции. Сборка щитов и их крепление посредством перемычек и упоров полностью аналогичны соответствующим операциям, производимым при обустройстве опалубки ленточного фундамента.

Армирование формируемой железобетонной конструкции осуществляется точно таким же образом, как это делалось при усилении обычного ленточного фундамента с той лишь разницей, что в этом случае добавляется перевязка с выпусками из свай.

При её формировании свайные выпуски различной длины сначала загибаются, после чего один ряд приваривается к нижнему армирующему поясу ростверка, а второй соответственно – к верхнему.

При обустройстве ростверка не следует забывать о необходимости оставлять вентиляционные продухи, также о закладке труб и коробов, которые необходимы для подводки к дому инженерных коммуникаций.

Буронабивной фундамент с ростверком: пошаговая инструкция

Свайно-ростверковый фундамент на буронабивных сваях — комбинированный тип основания из опорных свай, сформированных в грунте путем бетонирования скважин, пробуренных в земле. Вторая часть фундамента — ростверк, распределяющий нагрузку на свайное поле. Такой тип фундамента обладает высочайшей несущей способностью и может использоваться для постройки больших домов и частных коттеджей из любых материалов.

Буронабивной фундамент с ростверком позволяет возводить строения на сложных грунтах: вязких, болотистых, плывунах, пучинистых. Основание на буронабивных сваях незаменимо в сейсмически активных районах, зонах с разветвленными сетями подземных коммуникаций, а также в грунтах с повышенной щелочностью, где невозможно использовать винтовые опоры.

Преимущества конструкции:

• повышенная устойчивость к вибрации;
• возможность возведения при неблагоприятных геологических условиях;
• простота монтажа;
• отсутствие больших объемов земляных работ;
• относительно небольшая себестоимость.

Сделать буронабивной фундамент с монолитным ростверком можно без привлечения специалистов и профессиональной техники.

Недостатки:

• опасность неравномерной осадки опор;
• невозможность устройства цокольного этажа и подвала.

Расчет буронабивного фундамента с ростверком

При расчете необходимо руководствоваться данными о характеристиках грунтов и материалов, указанных в СНиП 2.03.01-84, 11-23-81, 11-25-80, 2.05.03-84 и 2.06.06-85. Всего проводится три расчетные операции:

Расчет буронабивных свай

В ходе расчета определяется длина свай (глубина залегания), их сечение, количество и схема расположения. Диаметр буронабивной сваи для строительства коттеджа составляет от 15 до 40 см. Наиболее часто этот параметр принимают равным 20 см. Чтобы не проводить сложные расчеты с использованием громоздких формул, предлагаем воспользоваться готовой таблицей, в которой указана несущая способность опор различного диаметра, а также приблизительный расход бетона и арматуры:

Зная несущую способность одной опоры можно по простой формуле рассчитать расстояние между элементами:

l = P/Q, где

l — расстояние между сваями;

P — несущая способность 1 сваи;

Q — нагрузка на 1 пог.метр фундамента (масса дома делить на длину ростверка).

Пример расчета: Для дома весом 50 т, возводимого на глинистых грунтах на сваях диаметром 20 см потребуется 27 опор (50 000 кг/1884 кг = 26,53…).

Шаг буронабивных свай в ленточном ростверке проще вычислить, исходя из правила: расстояние между опорами должно быть не более трех их диаметров. Для свай диаметром 20 см шаг будет составлять 0,6 м. Для плотных грунтов этот показатель можно увеличить на 25%, значит, расстояние между сваями в нашем случае будет 0,8 м.

При желании более точно можно рассчитать шаг буронабивных свай по формуле: l = P/Q, где l — расстояние между сваями; P — несущая способность 1 сваи; Q — нагрузка на 1 пог.м фундамента (масса дома/ длина ростверка).

Схема расположения буронабивных свай составляется с учетом СНиП, опоры располагаются:

• по углам дома;
• вдоль несущих стен с выбранным шагом;
• под входной группой.

Дополнительно буронабивные сваи должны быть установлены под тяжелыми элементами, например камином, печью, котельной. Глубина залегания свай зависит от глубины, на которой будут обнаружены несущие грунты, если основание возводится на слабых почвах или от уровня промерзания грунта в регионе. Как правило, глубина бурения под опоры составляет 1,5-3 м.

Расчет монолитного ростверка

Расчет ростверка заключается в определении его ширины и высоты. Для вычисления ширины можно использовать формулу:

В = М/L*R

В — ширина ленты ростверка;

М — масса дома;

L — длина ростверка;

R — несущая способность верхнего слоя грунта.

Данная формула применима как для ростверка нулевой высоты, так и мелкозаглубленного. Висячий ростверк рассчитывается по принципиально другой технологии, которая является крайне сложной. Если вы планируете строительство дома с висячим ростверком, то расчет необходимо заказать в проектной организации.

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд.

Задать вопрос

В соответствии с вышеприведенной формулой ширина ростверка в большинстве случаев определяется в диапазоне 30-50 см. Для коттеджа достаточно среднего значения ширины — 40 см при стандартной высоте 20-50 см в зависимости от желаемого заглубления.

Расчет армирования

Буронабивные сваи должны быть усилены армированием. Диаметр арматуры зависит от массы сооружения. Оптимальный вариант для частного дома — ребристая арматура 12 мм. Зависимость размера армирования от диаметра свай можно увидеть в Таблице 1. Соединение арматуры осуществляется только специальной металлической проволокой, сварку для фундамента применять нельзя!

Дом из бруса

25.02%

Дом из кирпича

18.86%

Бревенчатый дом

14.72%

Дом из газобетонных блоков

15.58%

Дом по канадской технологии

11.53%

Дом из оцилиндрованного бревна

3.89%

Монолитный дом

4.11%

Дом из пеноблоков

3.06%

Дом из сип-панелей

3.22%

Проголосовало: 3165

Монтаж буронабивного фундамента с ростверком

Технология выполнения описывается в СНиП 2.02.03-85 (раньше СНиП II-17-77). Согласно документы буронабивные сваи по технологии монтажа бывают:

1. сплошного сечения — являются универсальными, подходят для любых грунтов;
2. полого сечения с многосекционным сердечником — сложный вариант, не используемый в частном строительстве;
3. с уплотненным забоем — применяются для домов массой более 500 тонн;
4. с пятой — технология включает взрывные работы.

Как видно из классификации единственно возможным вариантом для строительства коттеджа является устройство основания на буронабивных сваях сплошного сечения, которые имеют простую конструкцию и l-форму.

Для монтажа фундамента своими руками потребуются следующие материалы и инструменты:

• ручной бур;
• обсадные трубы;
• рифленая арматура 12 мм;
• бетонная смесь;
• проволока для вязки арматуры сечением 1,2-1,4 мм;
• гидроизоляция;
• утеплитель для ростверка;
• доски для опалубки.

Кроме этого понадобится стандартный набор инструментов: рулетка, лазерный или обычный строительный уровень, виброоборудование для уплотнения бетона и пр. Бетон для заливки скважин можно замесить самостоятельно или заказать на бетонном заводе.

Технология монтажа буронабивных свай: пошаговая инструкция

Подготовка местности и разметка будущего фундамента

Подготовка заключается в расчистке участка от мусора, снятии растительного слоя почвы. При необходимости производится подсыпка и утрамбовка грунта. Разметка выполняется в соответствии со схемой установки буронабивных свай. Место расположения каждой скважины помечается вехой. Для того чтобы не ошибиться при разметке можно использовать доски или шнуры, которые будут имитировать будущий ленточный ростверк.

 

Бурение скважины

Бурение проводится ручным буром, который заглубляется на нужную глубину. При проходке грунт не выбрасывается на поверхность, уплотняясь по стенкам.

В процессе бурения необходимо контролировать, чтобы бур входил строго перпендикулярно, не отклоняясь.

После разработки скважины, диаметр которой должен быть на 5-7 см больше, чем выбранный диаметр свай, основание тщательно трамбуется. При необходимости подсыпается песчано-гравийная подушка в 10-30 см.

Установка обсадных труб

Обсадные трубы препятствуют обсыпанию стенок скважины и обеспечивают безопасное проведение работ. По технологии на плотных глинистых грунтах и суглинках трубы можно не использовать, однако при устройстве буронабивных свай своими руками рекомендуется их установить. Внутри трубы значительно проще монтировать армирующий каркас. Кроме того упрощается процесс заливки и виброутрамбовки бетонной смеси.

В качестве обсадных труб можно использовать пластиковые, металлические или асбестоцементные изделия нужного диаметра. Если финансовые возможности позволяют, то лучше купить специальные обсадные трубы для скважин, на которых имеются подготовленные стыки с удобными соединениями. Труба строго вертикально устанавливается в скважину. Если образовался зазор между стенкой трубы и скважиной, то его необходимо засыпать грунтом с уплотнением.

Армирование

Для создания армокаркаса используется арматура 12 мм. По данным таблицы 1 при строительстве коттеджа нет необходимости использовать сложный план армирования, достаточно 4 или 6 прутов арматуры. Технология связывания армирующего каркаса очень простая: стержни располагаются по кругу, образуя окружность диаметром на 3-5 см меньше, чем размер обсадной трубы. Стержни связываются проволокой. Для закрепления можно использовать хомуты. Длина каркаса = длине обсадной трубы + 30 см. Готовый армокаркас устанавливается в скважину внутри обсадной трубы и заглубляется в грунт.

Арматурный каркас не должен соприкасаться со стенками обсадных труб!

 

Заливка бетонной смеси

Бетон, используемый для заливки буронабивных опор должен соответствовать СНиП 2.03.01-84 и быть не ниже класса В12,5. Для массивных домов лучше использовать бетон В15. Для заливки бетона в устье скважины опускается загрузочная воронка. Если заливать смесь без воронки, то возможно появление пустот. Заливать бетонную смесь необходимо медленно, каждый слой толщиной 0,5 м необходимо уплотнять 5-10 минут при помощи глубинного виброинструмента и только после этого заливать следующую порцию. К устройству ростверка можно приступать после того, как бетон наберет прочность — через 3-7 суток.

Устройство ростверка

Для фундамента частного дома выполняется железобетонный ленточный ростверк. Легкие конструкции, например бани, дачные брусовые домики допускают использование деревянного ростверка. Самый простой и менее трудозатратный вариант — низкий ростверк, который возвышается над уровнем земли на 0,2-0,3 м. Высокий ростверк до 0,5-0,6 м может использоваться на влажных почвах, для максимального поднятия дома от поверхности.

Этапы строительства монолитного ростверка:

Устройство основания и опалубки

Для низких ростверков применяется гравийно-песчаная подушка 10-20 см, поверх которой укладывает подбетонка — 5 см слой тощего бетона и гидроизоляция. В качестве гидроизолирующего слоя используется рубероид или гидроизол. Опалубка монтируется из досок по всей длине ростверка.

Армирование

Технология армирования ленточного ростверка подразумевает продольную укладку стержней арматуры, которые связываются как между собой, так и с арматурой буронабивных свай. Правильное армирование обеспечивает жесткое соединение буронабивной опоры с ростверком. На растянутых участках укладывается 4 стержня арматуры 20 мм, на углах — 12-15 мм. Для крепления арматуры в единый каркас применяются вертикальные пруты 5-8 мм, расстояние между ними составляет 25-30 см. Узел связки арматурных каркаса и ростверка будет выглядеть следующим образом:

Заливка бетона

Бетон класса В12,5…В15 заливается внутрь опалубки и утрамбовывается виброоборудованием. При температуре воздуха +25 С бетон необходимо периодически увлажнять. Для обеспечения постепенного затвердевания ростверк нужно закрывать полиэтиленом. Окончательно свайно-ростверковыйфундамент на сваях будет готов через 20-25 дней.

Утепление буронабивного фундамента с ростверком

Для создания благоприятного микроклимата в доме рекомендуется утеплить фундамент. Закопанные в грунт сваи утеплять не нужно, теплоизоляция необходима той части ростверка, которая расположена выше нулевого уровня. Утепление и гидроизоляция основания с заглубленным ростверком проводится в горизонтальной и вертикальной плоскости.

Теплоизоляция выполняется плитами пеноплекса или другого пенопластового утеплителя. Использовать теплоизоляторы на основе минваты нельзя, т.к. они усиленно впитывают влагу из грунта и быстро приходят в негодность. Алгоритм создания гидро- и теплоизоляции ростверка простой:

1. Выполняется гидроизоляция: слой битума или рулонного рубероида. Гидроизолируется верхняя и боковые части ростверка.
2. Плиты утеплителя приклеиваются клеем и крепятся дюбель-гвоздями.
3. Заделка стыков и углов производится при помощи монтажной пены или жидкого пенополиуретана.
4. Боковые стены ростверка отделываются штукатуркой или другим декоративным материалом.

Одновременно с теплоизоляцией делается отмостка, которая также способствует сохранению тепла и отводу влаги от фундамента.

Правильно выполненный свайно-ростверковый фундамент на буронабивных сваях прослужит не менее 100 лет. Конструкция не требует технического обслуживания и имеет доступную стоимость.

Вы можете задать свой вопрос нашему автору:

Конструирование ростверка свайного фундамента — Строй журнал artikagroup.ru

Ростверк на сваях. Особенности свайного основания. Виды конструкций. Подготовительный этап, сооружение опоры и работы с ростверк

После того, как будут установлены вертикальные опоры, можно приступать к строительству ростверка. Но вот проблема, не знаете с чего начинать? Мы поможем вам, ответив на данный вопрос.

Свайный фундамент

Прежде всего, давайте расскажем, что это такое — ростверк сваях:

• Сваи (опоры) или столбы – представляют собой колонны, утопленные на определенную глубину в грунт. Они могут быть сделаны из различных материалов: стальные, деревянные и железобетонные, все зависит от того, какая почва и окружающие условия существуют на вашем участке. Также разделяются изделия на забивные и винтовые сваи – по способу установки.
• Ростверк – верхняя часть свайного фундамента , соединяющая все колонны различными способами. Это может быть ленточный вариант основания, расположенный по периметру будущего строения (в местах несущих стен), либо монолитный фундамент – охватывает все оголовки свай. Какой ростверк будет у вас, все зависит от возможностей и желаний.

Три вида ростверка

Прежде чем приступать к строительству, не мешало бы ознакомиться с возможными вариациями будущего ростверка, ведь мало возвести, важно – сделать это грамотно и правильно.

• Высокий – данный вид основания располагается от поверхности земли в 15 сантиметрах и выше. Зазор необходим для устранения воздействий морозного пучения, которое происходит в холодное время. Только представьте, если вспучившийся грунт начнет поднимать ростверк, то он вырвет из земли и сваи, в итоге – будет нарушена прочность основания. Чаще применяется на склонах или возвышения, на неровных участках.

К сведению!
Пустота между ростверком и землей также является и недостатком – необходимо тратиться на дополнительное утепление пола в доме.
К тому же, нет возможности установить подвальное помещение.

• Повышенный – нижняя часть ростверка располагается вровень с землей или чуть выше, до 10 см. Такой вид лишен большой пустоты под основанием, что значительно сокращает затраты на отделку фасада и утепление конструкции дома.

В любом случае, каждый вид ростверка на сваях предназначается для установки фундамента на слабых почвах, для равномерного распределения нагрузки. Здесь очень важно уделить особое внимание качеству возводимых опор и самому основанию, если все работы вы решитесь выполнить самостоятельно. Не знаете, как это сделать? Ниже будет подробно описана технология установки свайно-ростверкового фундамента .

Монтажный процесс в три этапа

В данном разделе мы подробно опишем, как строится железобетонный ростверк на бетонных сваях. Нельзя сказать, что мы выбрали наиболее надежный вариант, так как все зависит от почвы на вашем участке, но с уверенностью можно сказать, что он пользуется определенной популярностью.

Интересно!
Ростверк на винтовых сваях также имеет огромный спрос, вот только он требует больше забот при возведении.
Чего только стоит ввинчивание одной стальной сваи – для этого процесса необходимо как минимум 3-4 человека.

Подготовительный этап

Прежде всего, необходимо приобрести инструменты:

• Бетономешалка.
• Молоток.
• Шуруповерт.
• Строительный уровень.
• Канцелярский нож.

После – можно приступать к покупке строительных материалов:

• Цемент высших марок.
• Мелкий песок.
• Щебень.
• Арматурные прутья диаметром от 8 до 12 мм.
• Гидроизоляционный материал (рубероид или полиэтиленовая пленка).
• Утеплитель (пенополистирол) – в случае необходимости.

К сведению!
Важно знать шаг свай в ленточном ростверке, чтобы рассчитать количество строительных материалов.
Расчеты производятся согласно нагрузке, которая будет передаваться от строения на опоры.

Теперь можно приступать к разметке участка и подготовке местности:

• Первым делом деревянными колышками и веревкой задается точное расположение будущего дома.
• В зависимости от того, какой планируется свайный ростверк: монолитный или ленточный, высчитывается расположение свай в ростверке.

Важно!
Отличие заключается в том, как опоры будут размещаться, к примеру, под ленточным основанием столбы выстраиваются в ряд, с учетом минимального расстояния друг от друга (3-4 d ).
Под цельной плитой сваи «рассеиваются» по всей площади.

Осталось выкопать скважину и можно переходить к следующему этапу. Если вы закажите автоматический бур, то процесс подготовки основания будет значительно сокращен, с другой стороны, ручным способом можно немало сэкономить денежных средств.

Этап сооружения опоры

• Первоначально требуется возвести опалубку.
  Для этого можно использовать три способа:
• Изготовить ограждение из ДСП или фанеры, сколотив его гвоздями и саморезами.
• Свернуть рубероид в прочный рулон и опустить его в скважину, так, чтобы на поверхности осталось 20-30 см плотного материала. Дополнительной фиксацией служит стальная проволока.
• Использоваться готовые бетонные трубы – данный вариант наиболее дорогой. Хотя есть еще и металлический каркас, цена на него более демократичная.

Если же вы используете буронабивные сваи с ростверком, то все вышеописанные процедуры вам не потребуются, достаточно заказать специальную установку с молотом. Техника за несколько часов справится с теми работами, на которые у вас может уйти несколько дней.

Работы с ростверком

• Для начала необходимо соорудить опалубку, высота ее стенок не должна быть менее 30 см, а ширина рассчитывается согласно стенам дома. Конструкция должна располагаться строго над сваями.

Важно!
Ширина ростверка не должна быть меньше, чем толщина стен строения или цокольного основания.

• На ее дно укладывается гидроизоляционный материал.
• Используя проволоку и арматуру, требуется связать продольный армокаркас, чтобы он не касался вертикальных стенок и не доходил до верха опалубки на 5-7 см.
• Укладывается армокаркас небольшими элементами, которые связываются между собой непосредственно в опалубке. Использовать сварку нежелательно, так как места, подверженные высоким температурам, теряют значительную часть своей прочности.
• Теперь можно подготовить цементный раствор.
• Заливку производить желательно за один раз, чтобы избежать образования многослойной конструкции.

Следующая часть раздела посвящена тому, как строится монолитный бетонный ростверк на винтовых сваях:

• Начинаются работы с возведения опалубки, которая должна полностью повторять форму дома.
• После чего укладывается рулонный гидроизоляционный материал, стыки которого необходимо скрепить скотчем.
• Армокаркас, в данном случае, представляет собой двойную сетку из металлических прутьев, с размером ячеек 20х20 или 30х30 см. Один слой укладывается непосредственно на гидроизоляцию, если нет утеплителя, второй фиксируется вертикальными перемычками в 5-7 от верхнего края опалубки.
• Особенность цементного раствора для монолитного фундамента – минимальное использование щебня, лучшее вообще отказаться от камней в цементе. Взаимодействие с армированием крупных пород приведет к образованию воздушных «подушек», что скажется на прочности основания.
• Заливка производится 2-3 слоями за 2-4 часа, чтобы предыдущий слой не успел затвердеть. Штыкование, как и в предыдущем варианте, обязательно.

Фиксация опоры с ростверком

Последний этап – дополнительное крепление фундамента со сваями. Безусловно, в некоторых случаях достаточно уложить основание на столбы, нагрузка дома не позволит конструкции сместиться. Однако иногда бывает, что ростверк на буронабивных сваях дает неравномерную усадку, что приводит к деформации фасадных частей.

Именно поэтому мы предлагаем использовать шарнирное соединение сваи с ростверком, никаких дополнительных вложений, а фиксация будет значительно прочнее.

Для этого необходимо:

• Изготавливая армокаркас для опоры, сделать его выше, чем опалубка на 15-20 см.
• Установить опалубку на сваю так, чтобы арматура была внутри и не касалась стенок.
• Зафиксировать армокаркас опоры с арматурной фундамента стальной проволокой.

Такой метод применяют на слабых грунтах, где возможно смещение земли.

Вывод

Подведем итог вышесказанному – свайно-ростверковый фундамент можно сделать своими силами, сэкономив на дорогостоящих строительных бригадах. Главное – знать в какой последовательности осуществляется монтажный процесс, обращать внимание на качество материалов и не сомневаться в своих силах.

Дополнительную информацию вы найдете на видео в этой статье, визуальные подсказки еще никому не вредили.

(PDF) Вертикальная мощность ростверка

Bransby, M. F. et al. Ge

«Техника» [http://dx.doi.org/10.1680/geot.9.P.131]

1

Высота фундамента ростверка

MF BRANSBY, JA KNAPPETT †, MJ BROWN † и P. HUDACSEK †

Фундаменты ростверков могут обеспечить экономичную альтернативу морским «грязевым» фундаментам для инфраструктуры морского дна

благодаря их улучшенным гидродинамическим характеристикам

, которые важны во время установки.

Фундамент ростверка состоит из сетки вертикальных решеток

, которые проникают в морское дно во время погрузки. Морская нагрузка —

нагрузки на эти типы фундаментов, вероятно, будут состоять из

вертикальных (в основном собственного веса) нагрузок и горизонтальных нагрузок «внутри-

». Однако на сегодняшний день не существует общепринятого метода проектирования

, так как несущая способность фундамента

может значительно отличаться от таковой для обычных сплошных неглубоких фундаментов

.В данной статье представлен аналитический метод

, предназначенный для расчета изменения несущей способности вертикального подшипника

при проникновении решетки в песок. Результаты показывают

, что ростверки могут достигать той же мощности, что и

твердых фундаментов такой же ширины, но для этого требуется

значительного проникновения в ростверк. Следовательно, выбор проекта

, вероятно, будет зависеть от суммы осадки

, которую может выдержать конструкция.Были представлены упрощенные аналитические уравнения

, позволяющие рассчитать реакцию нагрузки на осадку

и рассчитать, сколько осадки

требуется для мобилизации пропускной способности плоской плиты

сплошного забоя такой же ширины. Методология

была проверена путем сравнения результатов

с результатами модельных испытаний.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: несущая способность; опоры / фундаменты; модель

испытания; морское проектирование; пески

Les fondations a

`grillage pourraient offrir une Альтернативная

e

´conomique aux fondations a

‘radier en mer pour des

инфраструктура на море, en raison de leurs pro-

´te

´s hydrodynamiques supe

´rieures, qui sont impor-

tantes au cours de l’installation.Les fondations a

` grillage

comportent un treillis de grilles verticales pe

´ne

´trant dans

le fond matin au cours de la charge. Les charge en mer

de ces type de fondations, которые включают вероятные обвинения

verticales (a

`poids mort) et Horizontales« en

service ». Toutefois, jusqu’a

`pre

´sent, aucune me

´thode

d’e

´tude reconnue n’a e

´te

´e ´e

car ´tabite

´des

fondations pourrait e

ˆtre sensiblement diffe

´rente de celle

des fondations pleines Традиционные профсоюзы —

deur.Cette communication pre

´sente une me

´thode analy-

tique conc¸ue pour calculer la change de la force

portante en fonction de la pe

´ne

´tration de la grille dans le

соболь. Les re

´sultats montrent que les grillages permettent

de re

´aliser la me

ˆme force portante que des fondations

pleines de me

ˆme largeur, a

`

0002 pe

´ne

´tration значительно дю ростверк.В соответствии с

´ sequence, les

choix de principe de

´pendront вероятностный du degre

´de

tassement que la structure pourra be

´rer. Des e

´quations

analytique simplei ´s

´es sont pre

´ssente

´es for permettre le

calc de la re

´action charge / tassement, et du degre

tassement ne

´cessaire pour mobiliser la force de dalle

plate d’un radier plein de la me

´me largeur globale.На

valide

´cette me

´thodologie en compare les re

´sultats avec

des re

´sultats obtenus sur maquette.

ВВЕДЕНИЕ

Морская инфраструктура, такая как концевые манифольды

(PLEM), концевые заделки трубопроводов (PLET) и временные анкеры

, могут поддерживаться мелкими фундаментами. В таких случаях

фундаменты могут состоять из одного большого фундамента —

тонов («mudmat») или иногда нескольких фундаментов, поддерживающих

одной и той же конструкции (Fisher & Cathie, 2003).Неглубокие фундаменты

могут либо опираться на поверхность, либо иметь плинт

, если ожидаются большие нагрузки.

Когда морская инфраструктура размещается на морском дне, она

первоначально подвергается вертикальной несущей конструкции

нагрузки, W. Во время эксплуатации дополнительные нагрузки, вероятно,

будут горизонтальными, H, в результате (a) расширение трубопровода или

нагрузки перемычки, (b) задерживающие нагрузки (от траления или постановки на якорь),

или (c) гидродинамические нагрузки (на мелководье).В большинстве случаев

они будут применяться относительно близко к уровню морского дна

(поскольку конструкции манифольда имеют относительно fl на

по сравнению с их шириной), так что моментные нагрузки M обычно невелики. Следовательно, комбинация вертикального собственного веса

и дополнительной горизонтальной нагрузки определяет выбор типа и размера фундамента для

.

Трубопроводные конструкции размещаются на морском дне путем спуска

их с судна.Если конструкция относительно велика, операцию

можно проводить только в хороших морских условиях,

, потому что в противном случае опускание конструкции через зону разбрызгивания

опасно. Это означает, что установка может потребовать

дополнительного дорогостоящего времени на судне в ожидании соответствующих погодных условий

.

Ростверк является привлекательной альтернативой традиционному основанию с забрызгиванием

, уменьшая собственный вес и гидродинамическую нагрузку

в зоне заплеска.Фундамент ростверка —

(рис. 1 и 2) состоит из множества тонких вертикальных решеток

, жестко соединенных вместе, образуя фундамент. Как правило,

толщина решетки t¼5 –10 мм, высота решетки

D¼50 мм и расстояние между центрами smay

могут варьироваться от 20 мм до 80 мм в зависимости от конструкции. Преимущество этих фундаментов

состоит в том, что вода может свободно перемещаться между решетками

, и поэтому конструкция может быть легко опущена

через зону брызг даже при плохой морской погоде.Очевидно, что

будет иметь финансовые преимущества для подрядчика, так как

, вероятно, сократит время установки на море. Кроме того, существует вероятность того, что для фундаментов

может потребоваться меньше стали

, чем для традиционных фундаментов с забойными коврами.

На сегодняшний день ростверковые фундаменты использовались в нескольких морских проектах

. Однако пока нет общепринятого метода

для расчета их несущей способности при

, будь то чисто вертикальная или комбинированная вертикально-горизонтальная нагрузка.

Кроме того, неясно, как на несущую способность

влияет расстояние между решетками и их толщина t (или, скорее всего,

, скорее всего, отношение расстояний, s / t) для различных почвенных условий.

еще предстоит выяснить для каких грунтовых условий и отношения

несущая и комбинированная грузоподъемность

Рукопись получена 4 ноября 2009 г .; принята исправленная рукопись

12 апреля 2011 г.

Редактор приветствует обсуждение этой статьи.

 Advanced Geomechanics, Australia (ранее Университет Дана —

dee, Великобритания).

† Университет Данди, Великобритания.

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 за счет 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 сваей трения .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:

1. Участок с плотным или твердым слоем, подстилающая почва — мягкий материал, песок или глина
2. Участок с глинистым грунтом с мягким слоем, перекрывающим твердый слой.Здесь открытые фундаменты ведут к высокому поселению
3. Плотная или жесткая почва с наложенной мягкой глиной. Здесь открытые основания могут быть расположены близко друг к другу, чтобы снизить давление, которое передается на мягкий слой
4. Альтернативные слои глины — мягкий слой и толстый по природе
5. 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 код 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 дорожный конгресс определяет минимальное расстояние 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: расстояние S = 2.5д + 0,02 л

Связные сваи: расстояние 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

(PDF) Исследование взаимодействия свай разной длины и ростверка в фундаментах многоэтажных домов

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СВАЙ РАЗНОЙ ДЛИНЫ

И РЕШЕТКИ В ФУНДАМЕНТАХ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

63

Применение модели нелинейно деформированного грунтового основания приводит к

сложности определения многих параметров грунта, которые изменяются в течение

деформации.Стандартные методы инженерно-геологических изысканий

не обеспечивают полного набора параметров грунта. Следовательно, необходимо провести

дополнительных исследований и осуществить интерпретацию параметров. Для этого в

представляем результаты испытаний свай в виде графика «нагрузка — осадка».

По нему выполнено моделирование испытаний свай, а также идентификация параметров

для принятой модели деформирования грунта

среда.Это позволило получить заданные значения напряжений в грунте и перераспределение усилий

на

в фундаменте.

4.2. Расположение свай в типовых местах фундамента

Как известно, сваи в свайном фундаменте не имеют одинаковой нагрузки. Это подтверждается

экспериментальными данными [2, 3] и результатами численного моделирования [4, 6]. В тех работах

отмечалось, что больше всего нагружены сваи краевых зон, а в

— наименьшая нагрузка на сваи центральных зон.Это зависит от многих факторов,

одним из которых является расположение свай внутри ростверка. На практике очень часто можно наблюдать расположение свай на регулярной сетке с заданным шагом. Этот выбор

правильный только на первый взгляд. На самом деле он имеет ряд недостатков: периферийные сваи

перегружены в 1,5-3 раза по сравнению с расчетной нагрузкой на одиночную сваю

, тогда как нагрузка на центральные сваи, доля которых в фундаменте

составляет около 50%. , составляет 50-60% расчетной на одну стопку.Это приводит к значительному перерасходу материалов (бетон и дополнительные усилия) на сваи на

и, как следствие, на

, увеличивает стоимость строительства. Учет нелинейной деформации грунтового основания

позволяет смоделировать перераспределение усилий

между сваями, работающими до предела своей несущей способности. Задача проектировщика

— найти оптимальное положение свай в фундаменте.Типовые зоны фундамента

— угловые, контурные и средние, где сваи

работают по-разному. Угловая и контурная зоны вместе составляют периферийную зону

, в которую входят одноименные сваи. В средней зоне расположены средние сваи

и сваи ядра жесткости (рис. 4). Отметим, что боковая поверхность периферийных свай

работает наиболее эффективно. Что касается средних свай, то грунт

зажат между боковыми поверхностями свай, что снижает или устраняет

боковое трение.Таким образом, средние сваи недогружены, а периферийные сваи

перегружены. В этом случае возникает вопрос об эффективном использовании несущей способности

свай. Этого можно добиться рациональным геометрическим

расположением свай в фундаменте (рис. 4). Критерием рационального расположения

свай является более равномерное перераспределение усилий между сваями, обеспечивающее

эффективное использование материала свай.Поэтому сваи

целесообразно переместить из средней зоны в контур здания и расположить под несущими конструкциями

. Этот подход требует увеличения числа

Без аутентификации

Дата загрузки | 23.11.17 2:05

% PDF-1.6 % 132 0 объект > эндобдж xref 132 177 0000000016 00000 н. 0000004499 00000 н. 0000004637 00000 н. 0000004811 00000 н. 0000004940 00000 н. 0000004973 00000 н. 0000005179 00000 н. 0000005214 00000 н. 0000006060 00000 н. 0000006407 00000 н. 0000006755 00000 н. 0000006870 00000 н. 0000006997 00000 н. 0000007581 00000 н. 0000008236 00000 п. 0000008273 00000 н. 0000008479 00000 н. 0000008679 00000 н. 0000008794 00000 н. 0000009624 00000 н. 0000010399 00000 п. 0000011133 00000 п. 0000011933 00000 п. 0000012752 00000 п. 0000013555 00000 п. 0000014313 00000 п. 0000014932 00000 п. 0000017603 00000 п. 0000048900 00000 п. 0000087672 00000 п. 0000087698 00000 п. 0000087770 00000 п. 0000087881 00000 п. 0000087974 00000 п. 0000088015 00000 п. 0000088118 00000 п. 0000088159 00000 п. 0000088285 00000 п. 0000088373 00000 п. 0000088511 00000 п. 0000088671 00000 п. 0000088778 00000 п. 0000088819 00000 п. 0000088959 00000 п. 0000089094 00000 н. 0000089197 00000 п. 0000089238 00000 п. 0000089342 00000 п. 0000089383 00000 п. 0000089501 00000 п. 0000089542 00000 п. 0000089647 00000 п. 0000089688 00000 п. 0000089738 00000 п. 0000089788 00000 н. 0000089839 00000 п. 0000089889 00000 п. 0000089930 00000 н. 0000089980 00000 н. 00000

00000 п. 00000

00000 п. 00000

00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 00000

00000 н. 00000

00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 н. 00000

00000 н. 00000

00000 п. 0000091133 00000 п. 0000091174 00000 п. 0000091276 00000 п. 0000091317 00000 п. 0000091422 00000 п. 0000091463 00000 п. 0000091557 00000 п. 0000091598 00000 п. 0000091705 00000 п. 0000091746 00000 п. 0000091864 00000 п. 0000091905 00000 п. 0000092010 00000 п. 0000092051 00000 п. 0000092181 00000 п. 0000092222 00000 н. 0000092333 00000 п. 0000092374 00000 п. 0000092505 00000 п. 0000092546 00000 п. 0000092647 00000 п. 0000092688 00000 п. 0000092738 00000 п. 0000092788 00000 н. 0000092838 00000 п. 0000092888 00000 п. 0000092938 00000 п. 0000092988 00000 п. 0000093038 00000 п. 0000093088 00000 п. 0000093140 00000 п. 0000093191 00000 п. 0000093243 00000 п. 0000093295 00000 п. 0000093346 00000 п. 0000093397 00000 п. 0000093448 00000 н. 0000093499 00000 н. 0000093550 00000 п. 0000093601 00000 п. 0000093652 00000 п. 0000093693 00000 п. 0000093743 00000 п. 0000093784 00000 п. 0000093896 00000 п. 0000093937 00000 п. 0000094076 00000 п. 0000094117 00000 п. 0000094241 00000 п. 0000094282 00000 п. 0000094394 00000 п. 0000094435 00000 п. 0000094557 00000 п. 0000094598 00000 п. 0000094754 00000 п. 0000094795 00000 п. 0000094927 00000 н. 0000094968 00000 п. 0000095070 00000 п. 0000095111 00000 п. 0000095217 00000 п. 0000095258 00000 п. 0000095362 00000 п. 0000095403 00000 п. 0000095513 00000 п. 0000095554 00000 п. 0000095675 00000 п. 0000095716 00000 п. 0000095848 00000 п. 0000095889 00000 п. 0000096046 00000 п. 0000096087 00000 п. 0000096215 00000 п. 0000096256 00000 п. 0000096383 00000 п. 0000096424 00000 н. 0000096535 00000 п. 0000096576 00000 п. 0000096709 00000 п. 0000096750 00000 п. 0000096799 00000 н. 0000096850 00000 п. 0000096902 00000 н. 0000096954 00000 п. 0000097005 00000 п. 0000097054 00000 п. 0000097103 00000 п. 0000097152 00000 п. 0000097201 00000 п. 0000097251 00000 п. 0000097301 00000 п. 0000097352 00000 п. 0000097402 00000 п. 0000097452 00000 п. 0000097502 00000 п. 0000097554 00000 п. 0000097604 00000 п. 0000097654 00000 п. 0000097705 00000 п. 0000097746 00000 п. 0000097795 00000 п. 0000097849 00000 п. 0000097901 00000 п. 0000097942 00000 п. 0000003918 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 308 0 объект > поток ެ J1щ)} CJc: K ༜ (y] / {d2ɓ

Том 9, № 1 (2018)

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА SCAD OFFICE

Нуждин Л.В., Михайлов В.С.

Аннотация

В статье дается всесторонний обзор основных методов, направленных на создание аналитических и численных моделей плитно-свайных фундаментов в соответствии с настоящими техническими требованиями с использованием программы расчета конструкций SCAD Office. На примере анализа свайно-плиточного фундамента авторы сравнивают результаты, полученные с помощью аналитических и численных методов для двух типов фундаментов, один из которых имеет податливость, а другой — жесткую свайную.Оба фундамента укреплены стенами подвала. Для определения оптимального метода расчета свайно-плиточного фундамента рассмотрены три аналитических метода моделирования свай в соответствии со СНиП 2.02.03-85 и СП 24.13330.2011. Кроме того, авторами продемонстрировано использование двух численных методов, основанных только на методе конечных элементов, для линейно-упругих задач, решаемых с помощью широко распространенного прикладного программного обеспечения. Нормативное аналитическое моделирование осуществляется с помощью математического пакета SMath Studio.Предполагается, что полная технология анализа будет использовать стандартный математический пакет для импорта и экспорта в общий формат обмена данными (DIF) и из него в структурированном виде, который приемлем для импорта и экспорта в системе SCAD. Приведено подробное описание технологии расчета с указанием границ применимости этих методов и рекомендаций по их использованию в статических условиях. Продемонстрированный пример свидетельствует о высокой точности рассмотренных методов.Исследование может представлять большой интерес для инженеров-проектировщиков, аспирантов и студентов вузов.

Строительство и геотехника . 2018; 9 (1): 5-18

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СВОЙ И МОДЕЛЕЙ РЕШЕТКИ

Мец М., Леппик В., Нидо Р.

Аннотация

В статье исследуется взаимодействие ростверка и свай с моделями свай.Использовались стальные трубы и бетонные шпунтовые сваи. Испытания проводились в бетонном боксе размером 3500 × 2000 × 2500 со среднезернистым песком. Металлические сваи представляли собой трубы диаметром 620 мм и диаметром 33,1 мм. Ростверк представлял собой металлическую пластину размером 400 × 400 × 20. Другая серия испытаний проводилась с бетонными клиновыми сваями длиной 300 и 400 мм с металлическим ростверком. Испытания проводились с высоким ростверком, когда работали только сваи; и испытания проводились с низким ростверком, когда функция была разделена между сваями и ростверком.Испытания с высоким ростверком показали, что сопротивление вала и точка ползучести не зависят от количества свай в фундаменте, но влияют на предельную нагрузку на сваи. Испытания с низким ростверком показывают, что сваи функционируют как основные несущие нагрузки до своей максимальной несущей способности, после чего ростверк переключается в комбинацию. Если количество свай под ростверком составляет 4,5 и 9, точка ползучести и предельное давление на свайный фундамент будут расти с увеличением количества используемых свай.Испытания с клиновыми сваями показали, что при забивании и погрузке клиновых свай происходит выдавливание грунта. Несущая способность клиновых свай растет с увеличением размера и плотности сваи. Испытания, проведенные с использованием комбинации ростверка и свай, показали, что сваи функционируют как основные несущие нагрузки до достижения их предельной несущей способности. Только тогда ростверк начинает работать. Несущая способность свайного фундамента складывается из предельной несущей способности свай и несущей способности ростверка.Исследование показывает, что идея учета взаимодействия свай и ростверка позволяет снизить количество свай, используемых в свайных фундаментах, а также стоимость свайных фундаментов в будущем.

Строительство и геотехника . 2018; 9 (1): 19-29

ЧИСЛЕННЫЕ И МОДЕЛЬНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ОДНОРОДНОГО СКЛОНА ПРИ ГОРИЗОНТАЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Богомолов А.Н., Абрамов Г.А., Богомолова О.А., Пристансков А.А., Ермаков О.В.

Аннотация

В статье представлены результаты численного анализа и модельных экспериментов по исследованию устойчивости однородного изотропного откоса, подорванного горизонтальной продукцией с поперечным сечением в виде круга. Флюмовые эксперименты проводились на моделях однородных откосов, сформированных из равноценного материала — песчано-нефтяной смеси, физико-механические свойства которой близки к некоторым песчано-связным грунтам.Величина коэффициента бокового давления материала определяется методом К. Терзаги, заключающимся в протягивании стальной ленты по ее толщине. Расчет моделей и математическая обработка полученных результатов производится с помощью программного обеспечения, зарегистрированного в Государственном реестре программ для ЭВМ и баз данных. Программа формализует метод конечных элементов, аналитическое решение первой основной и основной смешанных задач теории упругости и приближенное аналитическое решение смешанной задачи теории упругости и теории пластичности грунта.Построение наиболее вероятной поверхности скольжения проводится при условии минимальности численных значений, относящихся к коэффициенту запаса устойчивости в каждой точке. Анализ результатов модельных и численных экспериментов показал их удовлетворительную сходимость. В результате численного эксперимента установлено, что существует значительная концентрация поля напряжений и возникновение областей пластических деформаций на определенных расстояниях в окрестности выработки и основания склона.

Строительство и геотехника . 2018; 9 (1): 30-41

СПОСОБЫ УКРЕПЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ И ПОДВАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ

Полищик А.И., Петухов А.А.

Аннотация

На примере Томска представлен опыт реконструкции и реставрации подвалов исторических каменных зданий.В статье подчеркивается важность анализа информации, связанной со строительством и эксплуатацией зданий на протяжении их жизненного цикла. Сформулированы основные задачи, возникающие при реконструкции и реставрации исторических зданий, такие как расширение пространства за счет реорганизации ранее не эксплуатируемых подвалов, углубление подвалов, расширение существующих и строительство новых проемов в стенах зданий, строительство новых проходов в подвалах и др.Краткое описание грунтовых условий участков рассматриваемых построек, относящихся к историческим. Отмечается необходимость проведения тщательных инженерно-геологических изысканий, в том числе инженерно-геологических изысканий грунтовых оснований и гидрогеологических наблюдений, позволяющих выявить появление грунтовых вод. Обоснована необходимость выявления характеристик грунта оснований несущего слоя, которые изменились из-за их уплотнения под весом зданий за период длительной эксплуатации.В статье приведены обобщенные результаты, полученные при обследовании и оценке технического состояния фундаментов, а также надземных строительных конструкций. Предлагается классификация методов усиления фундаментов на естественном основании (отдельно стоящих, ленточных, плитных и массивных) с помощью свай. Также мы рассмотрели сваи, расположенные без выемки грунта, т.е. сваи смещения (прессованные и забивные). Приведены примеры численного моделирования работы отдельно стоящих и ленточных фундаментов, укрепленных с помощью свай, при уменьшении отметок цокольного этажа.При моделировании работы свай с помощью программного комплекса Midas GTS NX используются последовательные технологические этапы сборки свай; что позволяет учесть изменение напряженно-деформированного состояния грунта основания.

Строительство и геотехника . 2018; 9 (1): 42-51

ОБ ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ВАЛОВ С ВЗЛОМ В СКАЛЕ ПРИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ

Зерцалов М.Г., Знаменский В.В., Хохлов И.Н.

Аннотация

Валы с втулками большого диаметра обычно используются для передачи нагрузок от надземных конструкций и сооружений через слои мягких грунтов на прочную коренную породу. Часто при строительстве мостов и высотных зданий на слабых грунтах, подстилающих горных породах фундаменты с врезными валами считаются наиболее эффективными и выгодными глубокими фундаментами. В статье анализируются основные особенности расчета стволов с втулками в горных породах под действием вертикальных нагрузок.Основные факторы, влияющие на работу стволов с втулками под нагрузками, связаны с составом, структурой и механическими свойствами горного массива. Описаны основные типы взаимодействия валов с гнездом с горным массивом под действием вертикальных нагрузок, а также механизмы потери несущей способности валов с гнездом. В статье представлены результаты численного моделирования в рамках трехмерной упругопластической задачи с учетом характеристик границы раздела между стволом с втулкой и горным массивом.Кроме того, в нем изложен предложенный и разработанный на их основе метод расчета бурения стволов в горных породах под действием вертикальных нагрузок. Результаты представлены в виде уравнений параметрической регрессии и номограмм, позволяющих выполнить «экспресс-анализ» валов с втулками, что может быть особенно полезно на предварительном этапе проектирования фундаментов валов с втулками. Авторы предлагают провести дальнейшие исследования и обобщить передовой отечественный и зарубежный опыт, связанный с фундаментами с втулками для валов, тем самым улучшив национальные исследования, а также внести изменения в существующие правила, которые в настоящее время не содержат подробных вопросов проектирования валов с втулками в горных породах.

Строительство и геотехника . 2018; 9 (1): 52-59

К ВОПРОСУ ОБ ОЦЕНКЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПРИ ПРОДВИЖЕНИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЙ СТАНДАРТНЫХ СЕЧЕНИЙ НА ГОРИЗОНТАЛЬНУЮ НАГРУЗКУ

Знаменский В.В., Знаменская Е.П., Чунюк Д.Ю., Халиуллина Д.Р.

Аннотация

Статья посвящена оценке несущей способности сборных железобетонных свай наиболее распространенных серийных сечений от 0,25х0,25 м до 0,40х0,40 м при горизонтальном нагружении.Здесь дается общая классификация и краткое описание методов расчета свай при горизонтальном нагружении. Подробно рассмотрен вопрос выбора расчетной схемы для расчета действия горизонтальной нагрузки на сваи математическими методами. Путем расчета жесткости сваи на основе нескольких наиболее распространенных методов, определяющих схему ее деформирования в грунте и выбора метода расчета, показано, что указанную сваю нельзя рассматривать как твердый стержень, вращающийся в грунте без изгиба.Для подтверждения этого вывода в статье представлены данные экспериментальных результатов, полученных при испытаниях при горизонтальном нагружении сваи со свободным напором в различных грунтовых условиях. Показано, что рассматриваемые сваи независимо от грунтовых условий теряют несущую способность из-за разрушения (в материале) при горизонтальном смещении на уровне поверхности грунта порядка 10-15 мм. На основе анализа расчетных и экспериментальных данных в статье представлена ​​таблица, позволяющая без сложных расчетов провести предварительную оценку несущей способности сборных железобетонных свай стандартных сечений и свободного напора, если известен коэффициент пропорциональности K ( которые перечислены в таблице B.1, приложение В.S.P. 24.13330.2011. Кроме того, рекомендации, которые помогают учесть фактор защемления головы в ростверке и взаимодействие свай через грунт при оценке несущей способности свай, работающих в составе фундамента.

Строительство и геотехника . 2018; 9 (1): 60-69

ВЛИЯНИЕ ВОДОНАСЫЩЕННОСТИ ГЛИНОВОГО ПОЧВА НА ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ НАСЕЛЕНИЯ ПЯТИЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ С ЛЕНТОЧНЫМ ФУНДАМЕНТОМ

Кудашева М.И., Калошина С.В., Золотозубов Д.Г.

Аннотация

В настоящее время территория городской застройки становится все более подверженной опасным геологическим процессам и явлениям. Одним из таких процессов является переувлажнение грунтов основания, вызванное различными факторами, в том числе утечками из подземных коммуникаций. В данной статье рассматривается влияние подтопления на прочностные и деформационные свойства грунтов основания в случае пятиэтажного дома с кирпичными несущими стенами, построенного на ленточном неглубоком фундаменте.В статье приведены физические характеристики грунта, а также результаты лабораторных испытаний образцов глинистого грунта с различным содержанием. Прочностные и деформационные характеристики глинистого грунта определялись методами сжатия и одноплоскостного среза. После завершения тестов была проведена статистическая обработка данных. Полученные нормативные значения характеристик глинистого грунта сопоставлены со значениями, приведенными в нормативной и справочной литературе.По результатам лабораторных испытаний грунта смоделировано ухудшение характеристик грунтового основания с помощью программного комплекса Plaxis. Расчеты проводились в простой постановке с использованием модели Мора-Кулона. В ходе численного моделирования определены значения придаточной осадки основного грунта пятиэтажного кирпичного дома для различных случаев водонасыщенности. При этом учитывалось постепенное ухудшение характеристик грунта-основания для каждого из рассмотренных случаев в зависимости от площади замачивания грунта.По результатам численного моделирования определены наиболее неблагоприятные случаи водонасыщения грунтовых оснований.

Строительство и геотехника . 2018; 9 (1): 70-81

ВЛИЯНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ТОННЕЛЕЙ, НАПРАВЛЕННЫХ ПАРАЛЛЕЛЬНО ФРОНТАМ ЕДИНОГО СКЛОНА, НА ЕГО УСТОЙЧИВОСТЬ

Богомолов А.Н., Абрамов Г.А., Богомолова О.А., Пристансков А.А., Ермаков О.В.

Аннотация

В работе представлены результаты анализа численного моделирования трансформации напряженного состояния однородного откоса при его подрыве горизонтальными выработками квадратного и круглого сечения, ориентированными параллельно фронту откоса. Расчеты выполняются с помощью компьютерных программ, формализующих метод конечных элементов для анализа напряженного состояния грунтового массива, обеспечивающих решение смешанной задачи теории пластичности и теории упругости для создания пластических зон (зон разрушения) и метод построения наиболее вероятной поверхности скольжения, основанный на анализе напряженного состояния объекта.Установлено, что подрыв однородного откоса при подземной разработке при всех прочих равных условиях приводит к значительному перераспределению напряжений в присклонном массиве и, как следствие, изменяет положение и форму наиболее вероятной поверхности скольжения. , а также значение коэффициента устойчивости. Разница между факторами устойчивости исследованных образцов составляет от 13% до 25%. Форма и размер котлована, его расположение и ориентация в присклонной области, а также геометрические параметры откоса существенно влияют на перераспределение напряжений в грунтовом массиве.При расчете устойчивости подработанных откосов необходимо убедиться в отсутствии зон трещиноватости по контуру выемки, чтобы обеспечить ее безопасную эксплуатацию.

Строительство и геотехника . 2018; 9 (1): 82-92

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВИБРАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ АВТОТРАНСПОРТА НА ОСНОВАНИЯ ЗДАНИЙ

Шутова О.А., Пономарев А.Б.

Аннотация

В статье рассматривается использование модуля Quake / W программного комплекса GeoStudio для численного моделирования воздействия вибрации от движения автотранспорта по улице на основания зданий и сооружений в стесненных городских условиях. Описан модуль программного комплекса, рассмотрены его параметры и параметры, необходимые для численного моделирования, основное внимание уделено выбору параметров и их значений для проведения моделирования и расчетов.Рассмотрены принципы определения областей факторного пространства с учетом рассматриваемых параметров и их граничных условий. Характеристики грунтов исследуемых платформ и исходные данные для моделирования получены в естественных экспериментальных условиях. Предложена методика, позволяющая моделировать воздействие вибрации легкового автомобиля на конструкцию основания. Это доказывает, что при моделировании таких нагрузок невозможно проводить аналогии с сейсмическими воздействиями. В этом случае нагрузка будет иметь треугольный импульсный характер, поэтому при расчете и моделировании необходимо учитывать нагрузку на ось, а не массу транспортного средства.Представлены результаты численного моделирования. На основании анализа полученных данных сделан вывод о нелинейной зависимости виброускорения основания от расстояния до источника вибрации. Также численное моделирование показало, что ускорение зависит не от массы транспортного средства, как предполагалось изначально, а от максимальной нагрузки на ось. При сравнении результатов, полученных для различных типов почв, установлено, что наибольшее влияние автотранспорт оказывает на основания, состоящие из глинистых грунтов; воздействие меньше, когда основания состоят из песчаных грунтов.Данные численного моделирования планируется использовать в дальнейшем для получения математических зависимостей виброускорения оснований зданий от исследуемых параметров.

Строительство и геотехника . 2018; 9 (1): 93-102

ОСОБЕННОСТИ УЧЕТА ПОВЕДЕНИЯ НЕДВИЖИМОСТИ ПРИ ГЕОТЕХНИЧЕСКОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ, РАСПОЛОЖЕННЫХ НА НАВОДНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ В СЕЙСМИЧЕСКИХ РЕГИОНАХ

Мариничев М.Б.

Аннотация

В статье приведен пример расчета и проектирования фундаментов многоэтажных домов, расположенных в пойме реки Кубань. Строительная площадка будущего жилого дома осложнена неоднородными и пространственно неравномерными песчано-глинистыми слоями. Для определения типа фундамента необходимо учитывать такие факторы, как высокая сейсмичность и разжиженность недр. Предложены принципы проектирования фундаментов блока многоэтажных жилых домов, расположенных на неоднородном песчано-глинистом грунте.В связи с постоянным развитием крупных городов, которое часто связано со строительством на неудобных инженерно-геологических площадках, а также на пойменных территориях, вопрос совершенствования принципов проектирования фундаментов в таких условиях остается актуальным как минимум два десятилетия. Однако любые предложенные принципы проектирования фундаментов могут быть реализованы, только если они имеют необходимое обоснование после всех этапов теоретических, экспериментальных и практических исследований. Кроме того, количество выполненных исследований и исследуемых объектов должно быть достаточным для утверждения предлагаемых методов.Исследования, проведенные за последние пятнадцать лет, позволили автору обобщить результаты научно-практических работ, направленных на поиск надежного и рационального технического решения фундаментов высотных зданий, расположенных в неоднородных грунтовых условиях. Одно из таких решений представлено в статье. Предложенная методика проектирования фундаментов высотных зданий на неравномерно сжимаемых грунтах в сейсмоопасных регионах применялась при строительстве множества объектов в разных городах Кубанской области.

Строительство и геотехника . 2018; 9 (1): 103-113

РОЛЬ АКАДЕМИЧЕСКОГО НАСТАВНИКА В КАРЬЕРНОМ РАЗВИТИИ ВЫПУСКНИКОВ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Миронов И.П., Белозерова Т.А.

Аннотация

В статье раскрывается важная роль куратора академической группы в личностном и карьерном развитии каждого студента на протяжении всего периода обучения.В нем исследуется динамика личных изменений, которые студенты-первокурсники политехнического университета могут претерпеть в результате своей карьерной ориентации. Эта работа успешно ведется в сотрудничестве с психологическим консультационным отделом кафедры социальной и внешкольной деятельности университета в течение трех лет. Мы представили оптимизированный алгоритм исследования, который позволяет сократить сроки и увеличить количество участников профориентационной работы.Статистический материал четко подчеркивает успех как всего проекта, так и его текущей стадии. Эти исследования могут помочь распространить положительный опыт в других университетах.

Строительство и геотехника . 2018; 9 (1): 114-121

РАСШИРЕННОЕ ОБУЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛА ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА В ОБЛАСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА И ТЕХНОЛОГИЙ

Чекалкин А.А., Макарова Е.Ю.

Аннотация

В статье представлены дополнительные профессиональные программы для сотрудников политехнического университета в области строительной техники и технологий, такие как «Реализация программ с использованием электронного образования, связанных со строительной техникой и технологиями» и «Развитие научно-исследовательской и инновационной деятельности в строительстве. техника и технологии ». Федеральный государственный образовательный стандарт по образованию и педагогическим наукам (44.06.01 — специалисты высшей квалификации) и профессиональный стандарт (01.004 -педагог профессионального образования, профессионального образования и профессионального образования) являются основой этих программ. Дополнительные профессиональные программы в области строительства и технологий включают два академических модуля: государственная политика в образовании как общий модуль и специальный модуль для каждой дополнительной профессиональной программы. Общий учебный модуль включает следующие основные темы: структура российской образовательной системы, организационные принципы образовательной деятельности, права и обязанности преподавателей и учащихся, государственное планирование и регулирование образовательной деятельности, управление системой образования, экономические основы и финансовая поддержка, международное сотрудничество в образовательной сфере.Специальный академический модуль по реализации основной профессиональной программы с использованием электронного образования включает в себя следующие темы: информационное моделирование в строительной технике и технологиях, программный пакет для информационного моделирования строительства (CIM), организация файла проекта, изучение интерфейса, оценка функциональности, функциональных возможностей CIM, использование средств моделирования, работа с объектами, моделирование собственных объектов, получение информации из цифровых моделей зданий (типы, спецификации, ведомости, каталоги и т. д.)), моделирование высотных зданий, валидация моделей, облачные технологии и мобильный доступ к данным CIM, инженерная проектная документация, внешние ссылки, шаблоны и инструменты дальнейшего развития модели. В специальный академический модуль, связанный с развитием исследовательской и инновационной деятельности, включены и другие темы: исследовательская деятельность в плановой и рыночной экономике, рыночные отношения в управлении исследовательской деятельностью, ценообразование, стратегии ценообразования с установлением цены на инновационный продукт, подходы. отслеживание цен конкурентов и эффективная реклама.Стажеры дополнительной профессиональной программы защищают итоговую аттестационную работу. Индивидуальными заданиями итоговой аттестационной работы являются разработка методических указаний по разным дисциплинам, методических указаний студентов по научно-исследовательской работе, лекций и учебных пособий, учебников, методических пособий к лабораторным работам, методических пособий к самостоятельной работе или подготовка научных публикаций. заявка на грант и инновационный проект.

Строительство и геотехника .2018; 9 (1): 122-136

Свайный фундамент для сейсмоопасных территорий

Область применения: строительство, в частности, свайные фундаменты, возводимые на сейсмоопасных территориях с интенсивностью землетрясений 9 или 10 баллов.

Свайный фундамент имеет промежуточную подушку, расположенную таким образом, что верхняя поверхность площадки находится на одном уровне с расчетной отметкой поверхности грунта. При возведении фундамента непосредственно под ростверком устраивают два-три ряда свай.Один или два ряда свай, используемых для усиления фундамента вне контура фундамента, отходят в обе стороны от центра фундамента. В основании ростверка размещен скользящий элемент с низким коэффициентом трения. Скользящий элемент покрыт бетонным матрасом. Арматура монолитного ростверка, используемого при возведении самостоятельного столбчатого фундамента, может быть выполнена в виде арматурного каркаса. Арматурный каркас включает поперечные арматурные стержни и свободную длину основных арматурных стержней.

Технический результат: снижение горизонтального сейсмического воздействия на надстройку здания.

ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении сейсмостойких свайных фундаментов зданий и сооружений на высокоэластичных участках с сейсмичностью 9 и 10 баллов с учетом больших — до 1,6 м остаточных смещений. почвы.

Известная конструкция свайных фундаментов (фундаменты, подвалы и подземные сооружения. М., 1985. РИС), состоит из группы свай, монолитного железобетонного ростверка, жестко связанного с головкой сваи над свайной крышкой фундамента ( Подколодный — в случае использования отдельно стоящего фундамента или стенового ленточного фундамента), который передает нагрузку на здание.Такая конструкция фундамента имеет следующие недостатки. На сваи, монолитный ростверк и подземную часть фундамента передается горизонтальный сейсмический эффект от окружающего грунта, который при прохождении сейсмических волн колеблется и получает остаточный сейсмический сдвиг. Сваи с небольшим весом потенциально могут колебаться и перемещаться вместе с почвой. Но из-за жесткой связи с ростверком и всей массой здания с огромным импульсом они режут усилия.Действующие нормы (СНиП 2.02.03-85 *. Фундаменты свайные) определяют уменьшение несущей способности таких свай в расчете на особое комбинированное усилие примерно на 25 ÷ 30%. От боковой поверхности сваи длина h _d ниже стыка свай с свайным цоколем длина этого участка может достигать 5,3 м (фундаменты, подвалы и подземные сооружения: Справочник проектировщика. М .: стройиздат, 1985. С.289). Уменьшено расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи — R _eq = Rγ _eq1 .Коэффициент условий работы γ _eq1 при глубине заложения свай в полуметровых и глинистых грунтах при повышении расчетной сейсмичности здания с 7 до 9 баллов уменьшается с 0,95 до 0,7.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному проекту фундамента выбран в качестве прототипа свайный фундамент с промежуточной подушкой (фундаменты, подвалы и подземные сооружения. М., 1985. П .; Иль В.А., Монголы СП, Шаевич В.М. в сейсмических районах.М., 1983). Состоит из сваи с наконечником, промежуточной подушки из сыпучих материалов (щебня, гравия, песка крупного и среднего размера) толщиной 40 … 60 см над верхушкой, уплотненной до максимальной плотности. На промежуточной подушке полагается монолитный ростверк, над которым на ленточном фундаменте находятся стены фундамента, а в отдельном фундаменте — стеклянный подколодный тип, составляющий пластинчатый ростверк в целом. Когда они расположены между подошвой ростверка и головками свай промежуточной подушечной сваи, будучи не связанным с монолитным ростверком и всей массой здания, получают возможность при землетрясении колебаться и перемещаться вместе с окружающим грунтом.В них не возникают режущие усилия, в свою очередь, остаточное горизонтальное смещение грунта, дополнительная горизонтальная сила передается от сваи на шапку сваи. В результате увеличена несущая способность свай (согласно действующему СНиП 2.02.03-85 *. Свайные фундаменты): расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности f _eq действует по всей длине сваи (т.е. h _d = 0), а расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи R _eq не только не уменьшается (см. ранее γ _eq1 = 0,95 0,7…) и выросли γэкв ₁ = 1,2 (СНиП 2.02.03-85 *, п). Но такая конструкция фундамента имеет следующие недостатки. На вертикальных поверхностях, ростверках и подземных частях фундамента, заглубленных в землю, возникнут горизонтальные сейсмические нагрузки, которые будут передаваться на надземную часть здания. При остаточных сейсмических смещениях грунта U ₀ мм (Грейзер В.М. Сейсмические данные по остаточным смещениям при взрывах и землетрясениях // ДАН. 1989. Т. № 4, с.4. S-825) также пройдут сваи смещения и промежуточные тренировки относительно ростверка. В случае ленточного фундамента под обшивкой стены однорядное расположение свай становится невозможным из-за возникающих остаточных смещений эксцентриситета. Кроме того, к подошве ростверка будет приложена огромная сила горизонтального трения, достигающая 40% вертикальной составляющей сейсмической нагрузки N _a — коэффициент трения насыпного материала промежуточной подушки по бетону — 0,4 (фундаменты, подвалы и подземные сооружения.1985, стр). Сложная конструкция здания, а именно расчет устойчивости (nameselect) всего здания. Обычно за счет действия на объект горизонтальных сил его предотвращают смещение силы трения на подошве основания, направленной в противоположном этим горизонтальным силам направлении. Но при перемещении грунта силы трения будут иметь такое же направление, что и силы, действующие на вертикальную поверхность подземной части основания.

Кроме того, на высокоэластичных участках резко увеличиваются остаточные смещения грунта U ₀ (I) м. Если на 6-, 7-, 8-балльных участках их будет 1.2; 7,24 и 43,7 мм соответственно, в 9- и 10-точечных областях они увеличиваются до 263 и 1585 мм. Есть две опасности: при отсутствии среза подземной части здания относительно наземной части, иметь, как Как правило, при значительной массе, а значит, инерционности, сваи просто «уйдут» из-под фундамента (например, 1585 мм) и ростверк будет вдавлен в землю, что приведет к разрушению фундамента, а затем и здания. .

Технически результатом изобретения является снижение горизонтальных сейсмических нагрузок на здание.

Данный технический результат достигается следующим образом. Верх промежуточной подушки размещается на уровне планируемого грунта возле здания ЛЛ и тонкой линией — 3 ÷ 5 см слоем цементного раствора, на ней имеется скользящий элемент из двух слоев материала с низким коэффициентом трения. и покрыть его слоем бетонной подготовки, непосредственно под ростверком располагать в направлении n _R рядов свай — два или три, что определяется из сравнения нагрузки на фундамент и несущей способности свай. ширину ростверка B _R примем равной

, где a _b — ступенька сваи в этом направлении,

в дополнение к n _R рядов свай, размещенных непосредственно под фундамент, удовлетворяется n _Zack рядов свай закоморного армирования фундамента в каждом направлении от центра ступени основания сваи А _б в 9-ти бальной зоне не менее одного ряда, а в 10-ти бальной зоне — не менее двух рядов, расстояние между При этом крайние ряды свай, помещаемые под шапку сваи и наружные ряды свай закоморного армирования, должны быть не менее величины остаточных сейсмических смещений грунта U ₀ (I _max ), мм на максимально возможное интенсивность землетрясения I _max для данного объекта:

и расстояние между сваями в ряду и между рядами свай с учетом возможного дополнительного сейсмического момента:

где N _a — вертикальная составляющая от сейсмической нагрузки, е _{экв, не более} возможное максимальное расстояние между центром свайного фундамента и центром группы свай под фундаментом определяется уравнением

где A _og — ширина голова;

Ширина промежуточной подушки, тонкого слоя цемента сверху, подвижный элемент из двух слоев материала с низким коэффициентом трения принимается так, чтобы они выходили за ось крайнего количества свай закоморного арматуры в каждом. Направление от центра основания по величине Δ определяется уравнением:

В сейсмических сваях Фундамент для высокоэластичных участков арматура монолитного ростверка самостоятельный фундамент под колонну выполнен в виде арматуры, в том числе арматуры и выпускных клапанов. для соединения с рабочей арматурой колонны.

Особенности предлагаемой конструкции фундамента показаны на примере свайных фундаментов. На фиг.1 и 2 показаны поперечный разрез и фрагмент плана свайной ленточной основной ленты в конце ее сооружения. На фиг.3 показан тот же фундамент после землетрясения; сваи были смещены на величину U ₀ (I) справа от надземных частей центральной опоры.

Свайный фундамент для высокоэластичных участков (см. Рисунок 1) состоит из нескольких рядов свай 1 и 2, торцевых стенок 3.Непосредственно под свайной шапкой 4, которая опирается на внешнюю стену 5 надземной части здания, расположены, по меньшей мере, два ряда свай 1. В этом показанном варианте осуществления три ряда свай 1; количество рядов свай 1 — обычно два-три, зависит от соотношения несущей способности свай и передаваемой на фундамент нагрузки. Применяются также сваи закоморного армирования 2; количество рядов свай 2 в каждую сторону от центра основания, не менее одного из ряда объектов с интенсивностью землетрясения 9 баллов и не менее двух рядов — 10-балльная зона.Между сеткой 4 и головками свай 3 расположена промежуточная подушка 6, верх которой предназначен для уменьшения горизонтальных сейсмических нагрузок, передаваемых на надземную часть здания, приподнят и совмещен с отметкой планируемой наземной DL на здании. Сила трения о низ свайного фундамента может достигаться при сейсмических смещениях грунта 40% вертикальной составляющей нагрузки. Чтобы уменьшить их до верхней части промежуточной подушки 6 тонкой линией — 3 ÷ 5 см слоем цементного раствора 7, он имеет скользящий элемент 8 из двух слоев материала с низким коэффициентом трения (например, два слоя ПТФЭ) и закрыть его слоем бетонной подготовки 9 толщиной, например, 100 мм, так как внешняя стена здания 5 железобетонным ростверком 4 будет в холодную погоду мостиком холода, с внутренней стороны стороны здания и верхняя горизонтальная поверхность ростверка отделены от окружающей среды слоем утеплителя 10, например слоем легкого бетона, верх которого совмещают с отметкой пола здания — отметкой ± 0,000.При проектировании и устройстве свайных фундаментов на высокоэластичных участках совмещают положение оси 11 стены 5 надземной части здания и ростверка 4, оси 12 — центра n _R сваи 1, расположенной непосредственно под ним. заглушка сваи 4. Расстояние от крайнего количества свай 1, расположенных непосредственно под заглушкой, до крайнего количества свай 2 закоморного арматуры фундамента в каждом направлении от центра фундамента не должно быть меньше остаточной сейсмичности. смещения грунта и свай 1 и 2 во время землетрясения максимальная интенсивность I _max возможна на этом объекте.Например, при расстоянии между рядами свай 0,8 м (см. Рисунок 1 и рисунок 2) указанное расстояние составляет 0,8 * 2 = 1,6 м, что больше максимальных сейсмических смещений грунта и свай в 10-балльной зоне. — 1,585 м

На рисунке 2 показан фрагмент плана свайного фундамента с промежуточной подушкой 6 в конце возведения. Как показано выше, фундамент можно построить в 10-точечной зоне. Сваи 1 и 2 расположены в шахматном порядке, все параметры (сечение и длина свай, маркировка головок свай, шаг свай) совпадают.В том числе принят одинаковый шаг свай в рядах свай 1 и 2: при остаточных сейсмических перемещениях грунта вместе с рядами свай сваи закоморного арматуры 2 становятся сваями 1, расположенными непосредственно под свайной крышкой 4. В течение остаточного При сейсмическом смещении грунта вместе с сваями 1 и 2 могут возникнуть благоприятные и неблагоприятные сочетания расположения свай под фундаментом 4. В момент, когда сваи сместятся (вправо или влево) на величину А _b /2 , под ростверком будет четыре ряда свай.Это выгодное расположение свай: в этом примере несущую способность фундамента следует обеспечить тремя рядами свай, которые в момент их сооружения располагаются симметрично относительно геометрической оси стены 5.

На рисунке 3 показано. свайный фундамент после предельных остаточных сейсмических смещений грунта и сваи вправо. Два ряда свай, которые были смещены сваями закоморного арматуры 2, расположены под плотом и принимают на себя нагрузку, передаваемую решеткой 4, то есть они были сваями 1.Это положение сваи, когда внешняя грань вершины Третьяковой сваи 1 совпадает с внешней гранью решетки стержней 4, характеризующийся тем, что эксцентриситет — это расстояние между геометрической осью 11 стены и ростверка и геометрической осью 12 сваи 1 под свайной шапкой, будет не более e = e _max и определяется уравнением (4) .

При фундаменте (см. Фиг.1) ширина промежуточной подушки 6, тонкого слоя цементного раствора 7 на ее вершине, скользящего элемента 8 из двух слоев материала с низким коэффициентом трения принимается так, чтобы они выступали за осью крайнего количества свай закоморного арматуры в каждом направлении от центра основания на величину Δ, определяемую уравнением (5).Этот размер определяется из условия, что даже при достижении критического значения остаточных сейсмических смещений, когда сваи займут положение, показанное на фиг.3, под всем ростверком 4 находился движущийся элемент 8 и решетка 4 и надземная часть конструкции. В здании 5 горизонтальные сейсмические воздействия сведены к минимуму.

1. Свайный фундамент для высокоэластичных площадок, состоящий из расположения рядов свай с наконечником, промежуточной подушки из сыпучих материалов, монолитного ростверка, отличающийся тем, что верх промежуточной подушки размещается на уровне планируемой площадки возле здания. ДЛ и тонкая линия — 3 ÷ 5 см слой цементного раствора, он должен иметь элемент из двух слоев материала с низким коэффициентом трения и покрывать его слоем бетонной подготовки, непосредственно под ростверком располагаем в направлении n _R рядов свай — два или три, что определяется из сравнения нагрузки на фундамент и несущей способности свай, ширину ростверка B _R принимают равной

где A _b — шаг сваи в этом направлении, но n _R рядов свай, размещенных непосредственно под фундамент, удовлетворяется n _Zack рядов свай закоморного армирования фундамента в каждом направлении от центр базового шага свай А _б в 9-ти бальной зоне не менее одного ряда, а в 10-ти бальной зоне — не менее двух рядов, расстояние между крайними рядами свай, размещенных под шапкой сваи и внешние ряды свай закоморного армирования должны быть не менее величины остаточных сейсмических смещений грунта U _o (I _max ), мм при максимально возможной силе землетрясения I _max для данного объекта 900 03

и расстояние между сваями в ряду и между рядами свай учитывают возможный дополнительный сейсмический момент

где Na — вертикальная составляющая сейсмической нагрузки, e _eq , _max возможно максимальное расстояние между центром свайного фундамента и центром группы ИАС составляет, под фундамент определяется уравнением

где A _og — ширина головы;

Ширина промежуточной подушки, тонкий слой цемента сверху, подвижный элемент из двух слоев материала с низким коэффициентом трения принимают так, чтобы они выходили за ось крайнего количества свай закоморного арматуры в каждом. направление от центра основания на значение Δ, определяемое уравнением

2.Сейсмический свайный фундамент для высокоэластичных районов по п.1, отличающийся тем, что вентильный монолитный ростверк независимый фундамент под колонну выполнен в виде арматуры, включающей арматуру и выпускную арматуру для соединения с рабочей арматурой колонны.

[PDF] Основы электропередачи История случая: спиральные сваи Hydro One Networks Inc.

Скачать историю внедрения фундаментов передачи: спиральные сваи Hydro One Networks Inc….

®

История: Фундаменты для передачи винтовых свай | Case Hydro One Networks Inc.

www.hubbellpowersystems.com

В конце 2008 года воздушный патруль обнаружил три башни 500 кВ с частично разрушенным фундаментом на линии электропередачи между трансформаторной подстанцией Пинар и трансформаторной подстанцией Porcupine в системе Hydro One. Это была серьезная проблема. Линия передает электроэнергию от генерирующих станций Otter Rapids, Harmon и Kipling на 100 миль вниз до Тимминса.

Пример ростверка под башнями.

Членов, отколовшихся льдом

2

ВИНТОВЫЕ СВАИ: новая конструкция фундамента возрождает разрушающиеся опоры 500 кВ. Автор — Дуг Хадспет. Руководитель линии Hydro One Networks Inc. Онтарио, Канада

Hydro One владеет почти 30 000 км высоковольтных линий линии электропередачи в Онтарио.

Эти башни имеют V-образную форму, опираются на одну опорную основу и четыре растяжки. Утопленный в земле фундамент пьедестала построен из решетчатой ​​стали — четыре ножки угловых утюгов, которые сужаются, уходя вниз, пока не станут шириной 3 фута.Оттуда они простираются еще на 5 футов вниз. Углы поддерживаются диагональными элементами (плоскими стержнями и уголками). Постамент стоит на сети из стальных уголков и деревянных циновок. Никакого бетона здесь нет. После того, как вертолетный патруль обнаружил проблему, наземный патруль вышел для оценки ситуации. Участок болотистый, и зимой мороз поднимает и опускает землю. Это движение оторвало часть диагоналей от основания ростверка. Без поддержки диагональных элементов основные опоры фундамента погнулись, и фундамент начал проседать.Три конструкции частично обрушились, но не опрокинулись полностью. Требовался быстрый ремонт, чтобы предотвратить полное разрушение фундамента, но доступ к конструкциям с помощью большого оборудования / крана был невозможен без обширного строительства дороги. Вместо этого был произведен временный ремонт. Наша передвижная бригада из Садбери установила блокировку, чтобы выдержать вес конструкций, до тех пор, пока не будет сделан постоянный ремонт. Быстро приближалась зима, и в 2008 году было уже поздно что-то делать.

Выбор решения Еще в 1980-х годах компания Hydro One использовала несколько свай Chance® в аналогичных условиях, но никого, кто работал над этим проектом, все еще не было, и работа не была хорошо задокументирована. Но, изучив ситуацию, было решено, что горизонтальные балки, сваренные на винтовые сваи, будут лучшим вариантом. При таком подходе нам не нужно будет раскапывать или удалять и заменять существующие фундаменты. Таким образом, нам не потребуется ввозить крупногабаритную землеройную технику.

3

®

Болотистая местность и небольшие зазоры усложняли работу. Обратите внимание на приспособление справа, которое позволяет оператору буровой установки визуально проверять угол сверления. Мы знали, что Hubbell Power Systems взяли на себя Chance, и у нас хорошие отношения с нашим представителем Hubbell, Роджером Мелансоном, поэтому мы позвонили ему, и он сказал, что определенно может нам помочь. Он познакомил нас с Шоном Дауни, экспертом по спиральным сваям и анкерам Hubbell, который приехал с визитом в начале 2009 года.На эту встречу мы пригласили группу инженеров-проектировщиков Hydro One. Вместе они рассмотрели характеристики грунта и определили, какую нагрузку должны выдерживать сваи. (Зная, что нам потребуются точные данные о нагрузке на грунт на участке, мы просверлили штифты в земле и измерили крутящий момент. Мы обнаружили около 7 футов плохого материала и ниже этой хорошей несущей глины.) Команда также учитывала длину секций сваи. Были некоторые опасения по поводу зазора с башней во время установки.Также учитывался крутящий момент нашего приводного двигателя. После встречи Шон Дауни вернулся и разработал систему крепления, которая отвечала бы всем нашим требованиям. Он был очень любезен.

4

Hydro One также рассмотрела все возможные экологические проблемы и проблемы. К счастью, это место не входило в «зону особого лечения». Это то, что мы проверяем каждый раз, когда нам нужно перейти на полосу отвода.

Постоянный ремонт Big Fix был произведен в начале 2009 года.Работы выполняла команда Sudbury Traveling Line Crew под руководством Роба Бинжа. Роб — Супервайзер экипажа (или Торговый Супервайзер Союза II, как его называют в Hydro One). Роб и его команда предложили несколько новаторских идей, которые позволили выполнить работу безопасно и эффективно. Это был действительно хороший проект. Это было что-то интересное, и я знаю, что команде понравилась работа. Бригада установила сваи у трех башен за два дня. Работы должны были закончиться раньше, но между башнями оставалось некоторое расстояние.На завершение работ у каждой башни уходил один день. Для начала на экскаватор установили приводной двигатель, который использовался для установки винтовых свай через слабый грунт в подстилающую глину. Бригада использовала

На этом этапе все четыре винтовые сваи были забиты на место. Следующие шаги — земляные работы, резка и сварка двутавров.

— это экскаватор, а не экскаватор с радиальной стрелой, потому что оператор может лучше управлять приводным двигателем и устанавливать сваи под более точным углом.Экипаж также построил приспособление для визуального контроля. Приспособление представляло собой штатив с ножками, расположенными под правильным углом бурения (в двух разных направлениях). Оператор буровой установки мог сравнить угол забиваемых им свай с уклоном кондуктора. Угол был важен, потому что винтовые сваи должны были располагаться довольно близко к основанию башни наверху, но они должны были сужаться от башни, чтобы обеспечить боковую устойчивость и очистить фундамент ростверка под ней. Оператор привинчивал сваи до достижения необходимого крутящего момента.Это происходило на разной глубине, но в среднем на глубине около 20 футов. Головная секция винтовых свай имела длину 10 футов (включая сплошной квадратный вал 7 футов на 2 дюйма со спиральными пластинами диаметром 10, 12 и 14 дюймов, увенчанный трубой диаметром 3 фута на 8 дюймов / коробчатая муфта). Затем мы использовали два удлинителя, каждая длиной 10 футов и диаметром 8 дюймов.

5

Продолжение на следующей странице >>

®

Подъем опоры 500 кВ. После вбивания рабочие срезают сваи по горизонтали на точной высоте, позволяющей установить балки, не требуя от нас изменения высоты башни.После того, как двутавровые балки были приварены, они должны были быть идеально горизонтальными, а все двутавровые балки под каждой башней должны были находиться на одинаковой высоте. Для этого один из наших техников использовал лазерный уровень. (Мы закончили тем, что немного приподняли башни — примерно половина отверстия для болтов диаметром 3⁄4 дюйма. Этого места было достаточно, чтобы вывернуть болты.) Hydro One также наняла сварщика, чтобы приварить двутавровые балки перпендикулярно сваям к направлению линии. Эти балки стали платформой для первого набора временных двутавровых балок, которые были размещены параллельно направлению линии и использовались в качестве основы для подъема башен.Затем рабочие отрезали верхнюю часть ростверка ниже уровня земли (остальное оставили на месте), и постоянные опорные балки были вставлены под башню и приварены. Затем башня была опущена на новые балки и растянуты растяжки. Во время проекта нам не пришлось проводить много земляных работ, и мы не хотели этого. На этом участке, как только вы выкопаете яму, она наполняется водой. Нам повезло в нескольких местах: мы выкопали глубину примерно на 2 фута, и воды не было слишком много. Больше всего пострадал сварщик.Ему пришлось лечь на спину — в яму — чтобы приварить балки к сваям после стачивания цинкования свай. К августу 2009 года все работы были завершены, и у нас больше не было проблем с морозным пучением на этих участках.

Документирование работы Этот проект был тщательно задокументирован. Инженеры определили и записали все веса и напряжения для работы, а затем мы создали рабочий документ — пошаговое руководство того, что мы собирались делать. Когда работа началась, на объект вышел специалист по методам работы, чтобы задокументировать работу над первой структурой.Теперь у нас есть хорошо задокументированная процедура работы, готовая для следующего человека, который через 20 лет должен будет сделать то же самое.

6

За исключением обратной засыпки, все работы завершены.

Внизу: Готовый продукт.

Дуг Хадспет, автор, окончил колледж прикладных искусств и технологий Мохавк в 1987 году по специальности «инженер-технолог по управлению электрическими системами». Некоторое время он проработал на сталеплавильном заводе, а затем в 1988 году пришел в Ontario Hydro (предшественник Hydro One).Он работал в различных проектах по обслуживанию линий электропередачи в качестве техника, прежде чем стать менеджером техников линий электропередачи.

Для получения подробной информации о CHANCE® Helical Foundations обратитесь к местному представителю Hubbell Power Systems или см. Раздел 4B нашего каталога по адресу http://www.hubbellpowersystems.com/catalogs/anchoring/

7

®

О Hubbell Power Systems Hubbell Power Systems (HPS) производит широкий спектр продуктов для передачи, распределения, подстанций, OEM и телекоммуникаций, используемых коммунальными предприятиями.Продукция HPS также используется в гражданском строительстве, на транспорте, в газовой и водной отраслях. Наша линейка продуктов включает в себя строительные и коммутационные изделия, инструменты, изоляторы, разрядники, оборудование для полюсных линий, кабельные аксессуары, испытательное оборудование, вводы трансформаторов, корпуса из сборных полимеров и площадки для оборудования.

No related posts.