Свайные фундаменты безростверковые: особенности технологии и возведения, обзор

Опубликовано в Разное
/
14 Мар 2021

Содержание

8.4.5. Безростверковые свайные фундаменты каркасных зданий

Фундаменты, состоящие из одной сваи, т.е. безростверковые свайные фундаменты, могут применяться при расчетных вертикальных нагрузках до 1000 кН на сваю квадратного сечения, до 3000 кН на полую круглую сваю, до 8000 кН на сваю-оболочку диаметром до 160 см и до 6500 кН на набивную (буронабивную) сваю диаметром до 120 см.

Безростверковые свайные фундаменты допускается применять для одноэтажных и многоэтажных каркасных зданий, силосных корпусов, опирающихся на колонны, опор технологических трубопроводов и оборудования, эстакад, надземных галерей, линий электропередач. Примеры сооружений на безростверковых свайных фундаментах показаны на рис. 8.18, а примеры сопряжения свай с колоннами и опорными балками — на рис. 8.19—8.22.

Конструкция безростверковых свайных фундаментов и материалы для их проектирования разработаны институтом Фундаментпроект применительно к сваям квадратного сечения и буронабивным сваям (инв. № 12857), полым круглым сваям и сваям-оболочкам (инв. № 12431 и 13185).

Рис. 8.18. Безростверковые свайные фундаменты

а — из забивных свай; б — из набивных свай;

I — под технологические трубопроводы; II — под транспортные галереи; III — под горизонтальные емкости; IV — под опоры ЛЭП; V — под многоэтажные здания; VI — под электролизные ванны

Рис. 8.19. Сопряжение забивной сваи с колонной

а — средней; б — наружной; в — средней при срубке головы сваи;

1 — колонна; 2 — насадка; 3 — свая

Рис. 8.20. Сопряжение сваи с опорными балками

а — при b = d; б — при b < d; в — при стыке двух балок; г — с концевой балкой; д — с помощью оголовка;

1 — балка; 2 — сварной стык; 3 — свая; 4 — оголовок

Рис. 8.21. Сопряжение забивной сваи с колонной

а — с помощью кольцевой насадки; б — устройством стакана в свае; в — сварным стыком;

1 — колонна; 2 — насадка; 3 — свая; 4 — сварной стык

Рис. 8.22. Сопряжение полой круглой сваи и сваи-оболочки с колонной

а — бесстаканное; б — с помощью кольцевой насадки; в — с устройством монолитного стакана; г — раструбное;

1 — колонна; 2 — монолитный бетон; 3 — песок; 4 — свая; 5 — насадка; 6 — монолитный стакан; 7 — раструб

8.4.6. Фундаменты из свайных полей

Для высотных каркасных зданий, силосных, корпусов, доменных печей, промышленных труб, опор цементных печей, резервуаров и др. в случаях, когда не обеспечиваются предельные абсолютные и относительные деформации для фундаментных плит на естественном основании, сложенном текучими и мягкопластичными глинистыми грунтами, рыхлыми песками, илами, торфами, насыпями, просадочными грунтами, которые, как правило, прорезаются сваями, целесообразно применять фундаменты из свайных полей (рис. 8.23).

Применение свайных полей в таких грунтах обеспечивает снижение деформаций сооружений в 3—5 и более раз по сравнению с фундаментами на естественном основании.

Сваи в полях целесообразно располагать по прямоугольной сетке под прямоугольными сооружениями и по радиальным прямым под круглыми сооружениями. Для сооружений с несущими стенами, (отдельные силосные башни, промышленные трубы) рекомендуются кольцевые свайные поля.

Плитные ростверки следует принимать с наименьшей глубиной заложения, диктуемой технологическими требованиями.

Рис. 8.23. Фундамент из свайного поля

Сопряжение свай с плитным ростверком производится путем заделки в ростверк голов свай на 5—10 см без выпусков, арматуры. Жесткая заделка свай с выпусками арматуры применяется при действии на сваю выдергивающих нагрузок.

Возможно комбинированное сопряжение свай с плитным ростверком: по периметру — с выпусками арматуры, в центральной части — без выпусков.

8.4.7. Свайные фундаменты вблизи заглубленных сооружений и фундаментов под оборудование

В практике встречаются два основных случая: когда после сооружения свайного фундамента необходимо выполнить вблизи него заглубленное помещение (рис. 8.24) или когда свайный фундамент должен возводиться вблизи существующего заглубленного здания или сооружения (рис. 8.25).

Из рис. 8.24 видно, что наиболее неблагоприятным для работы свайного фундамента является вариант, когда отметка низа заглубленного помещения находится ниже отметки подошвы ростверка. Поэтому при проектировании свайных фундаментов необходимо учитывать дополнительное горизонтальное давление от грунта в строительный период при односторонней отрывке фундамента, если заглубленное сооружение возводится открытым способом.

В обоих показанных случаях ограничением является заданный размер приближения заглубленного сооружения к фундаменту, а выбор конструкции свай определяется не только инженерно-геологическими условиями площадки, но и величиной дополнительной горизонтальной нагрузки передаваемой на сваи.

Например, при сооружении главных корпусов Камского комплекса по производству большегрузных автомобилей КамАЗ фундаменты под колонны зданий, располагаемые вблизи тоннелей стружкоуборки с отметкой заложения их низа в среднем — 9,00 м, выполнялись из двух — четырех буронабивных свай диаметром 1000—1200 мм, которые откапывались на 7—9 м со стороны котлована для устройства тоннеля сборномонолитной конструкции.

При проектировании свайных фундаментов здания или сооружения, пристраиваемого к уже существующему (см. рис. 8.25), необходимо учитывать тип и конструкции фундаментов последнего.

Кроме того, необходимо учитывать состояние и тип конструкций существующего здания, а также характеристики действующего технологического оборудования для выявления динамического воздействия при производстве свайных работ.

Проектирование свайных фундаментов вблизи существующих зданий и сооружений следует выполнять с учетом рекомендаций, изложенных в «Инструкции по забивке свай вблизи зданий и сооружений», ВСН 358-76 (М., ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР, 1976).

Рис. 8.24. Устройство заглубленного помещения вблизи свайного фундамента при отметке заложения низа помещения

а — выше подошвы ростверка; б — ниже подошвы ростверка;

1 — свая; 2 — ростверк; 3 — пол здания; 4 — колонна; 5 — заглубленное помещение

Рис. 8.25. Свайные фундаменты вблизи существующего здания

а — на свайном фундаменте; б — на столбчатых фундаментах

8.4.8. Бескотлованные свайные фундаменты

В отдельных случаях свайные фундаменты могут выполняться с планировочных отметок, а ростверки (сборные или монолитные) располагаться выше этих отметок. Такие конструкции называются бескотлованными. Они целесообразны для объектов, имеющих большую протяженность или занимающих большую площадь, а также при строительстве в стесненных условиях.

Рис. 8.26. Бескотлованная конструкция свайного фундамента под опоры трубопроводов

1 — свая; 2 — ригель; 3 — трубопроводы

Бескотлованные свайные фундаменты получили применение при строительстве опор эстакад, технологических трубопроводов, фундаментов под отдельно стоящие емкости и под прочее оборудование.

Для отдельных промышленных зданий, в которых технологическое оборудование приподнято над отметкой 0,000, а габариты ростверков не влияют на размер используемых производственных площадей, также оказывается возможным применять конструкцию этого типа. На рис. 8.26 приведена конструкция бескотлованных свайных фундаментов для опор трубопроводов.

Конструкция свайных ростверков и безростверковые фундаменты

Сооружение свайного фундамента завершается устройством ростверка — конструкции, связывающей между собой головы свай.
По существующим правилам, головы свай должны быть прочно связаны с ростверком. С этой целью у железобетонных свай обна­жают выпуски арматуры не менее чем на 25 см при работе свай на вертикальную нагрузку и на 40 см при работе свай на горизон­тальную нагрузку. Головы свай заделывают в бетон ростверка соот­ветственно не менее чем на 5 и 10 см.

Если железобетонный ростверк устраивают по деревянным сва­ям, то головы свай заделывают не менее чем на 30 см. В опорах мостов головы свай заделывают в ростверк не менее чем на удвоен­ную толщину ствола сваи.

Свес железобетонного ростверка, т. е. расстояние от края его до грани сваи должен быть не менее 5 см. Следует учитывать, что при погружении свай допускаются отклонения от проекта. Так, для однорядных свайных фундаментов отклонения свай в плане от за­данной оси могут оставлять 0,2 диаметра сваи, для кустов и лент с двух- и трехрядным расположением свай — 0,3 диаметра сваи и для свайных полей — 0,4 диаметра сваи.

Поскольку возможны такие отклонения свай от проектной оси, дополнительное требование состоит в том, чтобы свес ростверка составлял не менее 0,15 диаметра сваи и не менее 5 см. В фунда­ментах мостовых опор свес ростверка должен составлять не менее 25 см. Свес ростверка не следует делать более 0,5 диаметра сваи, так как в противном случае ухудшаются условия передачи нагруз­ки от сооружения на сваи.

Выпуски арматуры свай следует приваривать к арматуре рост­верка или же заделывать в бетон сжатой зоны ростверка.

Изложенные правила относятся к устройству монолитного же­лезобетонного ростверка. Однако в ряде случаев устройство моно­литных ростверков нежелательно. С учетом этого разработаны кон­струкции сборных ростверков. В случае применения их требуется с большей -тщательностью вести забивку свай с меньшими допуска­ми отклонения свай от проектной оси. Головы свай монолитно скрепляют со сборными ростверками сваркой закладных деталей и заливкой цементным раствором.

Вследствие ряда недостатков в устройстве сборных ростверков были разработаны конструкции сборно-монолитных ростверков, в которых основная часть сборная, а непосредственный контакт рост­верка со сваей осуществляется монолитной частью.

Наконец, экспериментально было проверено, что в жилых зда­ниях горизонтальные нагрузки на головы свай настолько малы, что можно обойтись без замоноличивания ростверка. В таких случаях головы свай тщательно срезывают под один уровень, на них поме­щают слой цементного раствора, по которому укладывают балки или плиты ростверка.

В каркасных конструкциях нередки случаи, когда вся нагрузка от колонны может быть воспринята одной сваей, особенно если учесть, что несущая способность свай-оболочек может превосходить 1000 т. В таких случаях необходимость в ростверке отпадает, и переходят к конструкции свай-колонн. Сопрягают колонны с полнотелыми сваями при помощи специальных сборных муфт, с пустоте­лой сваей — при помощи специального стакана в полости сваи.

Таким образом, в зависимости от условий применяют конструк­ции монолитных ростверков, сборных, сборно-монолитных, устройст­во фундаментов с обвязочными балками, заменяющими ростверки, и устройство свай-колонн.

Для того чтобы не было проблем с прокладкой инженерных коммуникаций необходимо заранее в фундаменте и стенах предусмотреть отверстия для прокладки водопровода и канализации. Все эти моменты должны быть предусмотрены в проекте. Однако часто возникают вопросы которые не совсем ясны для конкретного строительства. Их можно легко решить путем консультаций со специалистами, зайдя на сайт https://www.santekhnik.su/ где можно получить подробную консультацию или вызвать специалиста на объект.

Решение вопроса о выборе типа сопряжения свай с несущими конструкциями здания или сооружения зависит от конструктивной схемы самого сооружения, наличия и величины горизонтальных на­грузок, передаваемых на головы свай, соотношения между вертикальными и горизонтальными нагрузками.

Конструкции монолитных ростверков под отдельные колонны зданий и сооружений показаны на рис. 1.15. Особенностью таких ростверков является устройство стакана для



Рис.  1.15.    Конструкции свайных фундаментов   под отдельные колонны зданий
и сооружений

одно- и двухветвевых сборных колонн.

На рис.1.16 показан разрез жилого здания на свайных фунда­ментах. Под наружные



Рис.  1.16. Устройство свайных    фундаментов    со сборно-монолитными
ростверками для жилого здания с несущими продольными стенами и
внутренними колоннами:
1 — сваи; 2 — монолитная часть ростверка; 3 — панель перекрытия; 4 — продоль­ная балка; 5 — колонна; 6 — поперечная балка

несущие стены сваи забиты в один ряд и связаны монолитным ростверком. Внутренние колонны опираются на кусты из девяти свай, связанных ростверком. По монолитным ростверкам уложены поперечные и продольные балки. Такая конструкция ростверка позволяет легко монтировать на них стены, ко­лонны и перекрытия здания.
Устройство ростверков в бескаркасных зданиях показано на рис. 1.17. Монолитный



Рис. 1.17. Свайные фундаменты бескаркасных зданий:
а — план фундаментов; б — поперечный разрез свайного фундамента с армокирпичным ростверком: 1 — свая; 2 — оголовник; 3 — шлаковая подсыпка; 4 — гидроизоляция; 5 — кирпичная кладка; в — поперечный разрез свайного фундамента с монолитным бетонным ростверком: 1 — свая; 2 — монолитный ростверк; 3 — шлаковая подсыпка; 4 — гидроизоляция; 5 — кирпичная кладка

ростверк возможен в двух вариантах: бетон­ном и армокирпичном. На рисунке видны места заделки свай в ростверк.
На рис. 1.18 изображено устрой­ство монолитного ростверка на сва­ях, работающих на



Рис.  1.18.    Свайный фундамент под вертикальный аппарат:
1 — сваи; 2 — шлаковая подсыпка; 3 — арматурный каркас; 4 — анкер­ные болты; 5-монолитный ростверк

сжатие и выдер­гивание. Анкерные болты заделаны в полости пустотелой сваи, после че­го замоноличен ростверк.

Типичное устройство сборных ростверков для жилых домов серий 1-464-А и 1-464-Я представлено на рис. 1.19. На сваи после их забивки и срезки под уровень надеты специ­альные сборные оголовники, по ко­торым на растворе уложены балки ростверка.


Рис.  1.19. Свайные фундаменты из призматических свай со сборными неразрезными ростверками для домов серий 1-464-А и 1-464-Я: а — поперечный разрез;  б — общий вид

В тех случаях, когда отсутству­ют горизонтальные нагрузки, сбор­ный ростверк может быть еще менее жестко связан со сваями. При этом сваи срезают под уровень и на их головы укладывают по раствору бал­ки ростверка  (рис.  1.20).


Рис. 1.20. Свайный фундамент со сборным ростверком, уложенным по головам свай на  растворе. Общий вид ростверка

Под здания    с небольшими    на­грузками или в случае применения свай-оболочек    с большой несущей способностью целесообразно устрой­ство свай-колонн.    Свая и установ­ленная соосно с ней колонна состав­ляют единую безростверковую кон­струкцию (рис. 1.21). Колонны сопрягают со сваями различными    конструктивными приемами.

Рис. 1.21. Общий вид здания со сваями-колоннами

Более целесообразно использовать трубчатые сваи, в го­лове которых устраивают специальный стакан для колонны  (рис. 1.22 и 1.23),



Рис. 1.22. Разрез свайного фундамента из трубчатых свай большого диаметра
под здание серии 1-467-А


Рис. 1.23. Заделка колонны в трубчатую сваю со стаканом: а — трубчатая свая со стаканом; б -деталь заделки колонны в трубчатую сваю; 1- стено­вая панель; 2 — колонна; 3 — гидроизоляция; 4 — железобетонный стакан; 5 — железобетон­ная свая; 6 — песчаная засыпка; 7 — грунтовая пробка

Для изготовления трубчатых свай со стаканом применяют бетон марки 300 и продольную арматуру Ст. 5 по ГОСТ 5781-58 и спи­ральную из Ст. 3 по ГОСТ 2590-57.
Расход арматуры на 1 м3бетона составляет 54,8 кг, в том числе продольной 44,6 кг, поперечной 10,2 кг. В случае установки сваи не­посредственно под колонной поперечную арматуру оголовка ставят по дополнительному расчету.
Пустотелые сваи, иногда применяемые в жилищном строительст­ве (рис. 1.24), более



Рис. 1.24.    Разрез свайного фундамента жилого дома из свай-оболочек
d=800 мм

удобны для устройства различных сборных ого­ловков. На рис. 1.25 показано устройство оголовка, позволяющее в отдельных случаях обходиться без земляных работ



Рис.   1.25.  Устройство бетонного ого­ловка на погруженной трубчатой свае
по рытью котло­вана.


На рис. 1.26 показаны варианты сопряжений колонн со сваями как пустотелыми, так и



Рис. 1.26. Различные виды сопряжений колонн со сваями в безростверковых конструкциях:
а, б и г — сваи квадратные; в и д — сваи трубчатые; 1 — свая; 2 — насадка; 3 — колонна; 4 — заделка бетоном; 5 — засыпка песком; 6 — грунтовая пробка; 7 — пробка из бетона

сплошными. В последнем случае сопряжение осуществляют с помощью железобетонных сборных муфт. Как это видно, такие сопряжения возможны при различных соотношениях между размерами сечения и колонны.
На практике применяется много других вариантов устройства ростверков, отличающихся от приведенных выше конструкций толь­ко деталями.

Ростверки и безростверковые свайные фундаменты

Ростверки и безростверковые свайные фундаменты

Работам по устройству ростверков должна предшествовать приемка заглубленных в грунт и срезанных на проектном уровне свай, свай-оболочек или буровых свай и возведенных ограждений котлованов (при их наличии).

Сваи с поперечными и наклонными трещинами шириной раскрытия более 0,3 мм должны быть усилены железобетонной обоймой с толщиной стенок не менее 100 мм или заменены.

В случае недобивки свай или повреждения голов при забивке головы свай должны срезаться. Для срезания используются методы, исключающие нарушение защитного слоя бетона сваи ниже ее среза.

При опирании ростверков на сваи через промежуточные элементы-оголовки стаканного типа следует выполнять сопряжения оголовков и свай посредством заделки их в оголовок на глубину по проекту, но не менее 100 мм.

Раствор маяков при монтаже сборных элементов ростверков и безростверковых фундаментов должен быть на один класс ниже предусмотренного проектом для устройства постели.

Не допускается не заполненный раствором промежуток между ростверком и оголовком (сваей).

Возможность нагружения выполненных сборных и монолитных конструкций свайных ростверков и безростверковых фундаментов должна решаться в соответствии со специальными требованиями.

При поломке свай и в случае вынужденного погружения ниже проектной отметки следует, согласовав с проектной организацией, нарастить их монолитным железобетоном.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Безростверковые опоры конструкции

В последние годы возрастают объемы возведения весьма экономичных конструкций безростверковых опор. Такие опоры по сравнению с традиционными обладают многими достоинствами, из которых особенно важным следует считать отсутствие дорогих и трудоемких котлованных работ по устройству ростверка фундамента.

Конструкции безростверковых опор состоят из одного-двух рядов вертикально либо наклонно погруженных свай, оболочек или столбов, верхние концы которых объединены железобетонной подферменной плитой. Опоры широко применяют для путепроводов и эстакад на суходолах и периодически затапливаемых поймах рек, реже — на акваториях. В США с такими опорами сооружают эстакадные мосты через озера и водохранилища.

Благодаря однотипности конструкций, простоте производства работ и возможности применения сборного железобетона строительство эстакад с такими опорами организуют по поточной технологии с комплексной механизацией всех операций. Многочисленные примеры успешного сооружения эстакадных мостов подтверждают высокую экономическую эффективность безростверковых опор как по стоимости, так и по затратам труда и времени, а следовательно, целесообразность широкого их внедрения в строительство мостов с цельноперевозимыми пролетными строениями.

Характерные примеры безростверковых опор.

Для пропуска автотранспорта через железнодорожные пути построены два путепровода с безростверковыми опорами.

Промежуточные опоры под пролетные строения длиной по 33.4 м первого путепровода выполнены двухстолбчатыми (рис. 8.24,а). Фундаменты этих опор сооружали из двух буронабивных свай диаметром 1,7 м и длиной 10 м. Сваи прорезали переслаивающиеся напластования суглинков, песков, мягкопластичных глин и заглублялись на 3—3,5 м  в  слой  галечникового  грунта  с  песчаным   заполнителем.

На уровне поверхности земли между столбами устраивали железобетонную распорку (см. рис. 8.24,а), а выше монтировали сборные стойки сплошного сечения диаметром 1 м, которые объединяли сборным ригелем. Сооружение безростверковых опор первого путепровода с фундаментами из буронабивных свай позволило сэкономить на опорах (по сравнению с первоначальным вариантом опор на свайных фундаментах с низким ростверком) от 20 до 34% бетона и от 7 до 42% арматуры.

Второй путепровод с пролетными строениями длиной по 21,6 м имел трехстолбчатые промежуточные опоры, фундаменты которых выполнены из трех буронабивных свай диаметром 1,7 м и длиной 19,3 м (рис. 8.24,6). Эти сваи прорезали слои супесей и суглинков и заглублялись на 2 м в слой галечникового грунта с песчаным заполнителем. На уровне поверхности грунта между буронабивными сваями устроена распорка, а надфундаментная часть выполнена из заполненных бетоном сборных железобетонных оболочек диаметром 1,2 м, объединенных сборным ригелем. При строительстве безростверковых опор второго путепровода сэкономлено (по сравнению с первоначальным вариантом опор на фундаментах из забивных свай с низким ростверком) 530 м3 бетона и 35 т арматуры. Одновременно в 2 раза сократились сроки строительства фундаментов и затраты труда на их возведение.

Каждая из промежуточных опор под пролетные строения длиной по 15 м моста через одну из рек при ширине проезжей части 8 м и ширине двух тротуаров по 1,5 м построена из одной железобетонной оболочки диаметром 1,6 м со сборным ригелем (рис. 8.25,а). Оболочки заглубляли в грунт на 30—35 м вибропогружателем ВУ-1,6 с периодическим извлечением грунта из их полости виброгрейфером. Верхнюю часть погруженных оболочек на длине 20 м заполняли армированным бетоном, а ниже этого заполнения оставляли природный грунт. Общая длина столбов составляла 32—37 м. Применение безростверковых опор на данном мосту позволило сэкономить 400 м3 железобетона (по сравнению с опорами на свайных фундаментах с низким ростверком).

Безростверковая опора под пролетные строения длиной по 32,4 м автодорожного моста из двух железобетонных оболочек диаметром 1,6 м, объединенных поверху сборным ригелем, показана на рис. 8.25,6. Длина оболочек достигала 41 м. Их полость на половину высоты заполняли песком, а верхнюю часть длиной 21 м — армированным бетоном. По сравнению с вариантом опор с фундаментом из забивных свай диаметром 0,6 м с низким ростверком осуществленные безростверковые опоры на данном мосту позволили сэкономить 3360 м3 бетона и железобетона.
Рис. 8.24. Безростверковые промежуточные опоры путепроводов а — первого; б — второго; 1 — ригель; 2 — стойка; 3 — распорка; 4 — буронабивная свая


Рис. 8.25. Безростверковые опоры из свай-оболочек диаметром 1,6 м а — одностолбчатая; б — двухстолбчатая; 1 — заполненная бетоном свая-оболочка; 2 — ригель

Ростверки и безростверковые свайные фундаменты — КиберПедия

 

12.6.1. Работам по устройству ростверков должна предшествовать приемка заглубленных в грунт и срезанных на проектном уровне свай, свай-оболочек или буровых свай.

12.6.2. Сваи с обнаруженными в них поперечными и наклонными трещинами шириной раскрытия более 0,3 мм должны быть усилены железобетонной обоймой с толщиной стенок не менее 100 мм или заменены дублерами.

12.6.3. В случае недобивки свай или повреждения голов при забивке, головы свай должны срезаться методами, исключающими нарушение защитного слоя бетона сваи ниже ее среза.

12.6.4. При опирании ростверков на сваи через промежуточные элементы-оголовки стаканного типа следует сопряжения оголовков и свай выполнять посредством заделки их в оголовок на глубину по проекту, но не менее 100 мм.

12.6.5. Не допускается оставлять незаполненный раствором промежуток между ростверком и оголовком свай.

12.6.6. При поломке свай и в случае вынужденного погружения ниже проектной отметки следует по согласованию с проектной организацией нарастить их монолитным железобетоном.

 

Прием и контроль качества изготовления

Свайных фундаментов

 

12.7.1. В зависимости от поставленных задач, наличия и полноты проектно-технической документации, характера и степени дефектов и повреждений в сваях может выполняться сплошной (полный) или выборочный контроль качества изготовленных свай.

12.7.2. Если в процессе проведения сплошного контроля качества свай обнаруживается, что не менее 20% свай, при общем их количестве более 20, находится в удовлетворительном состоянии и в сваях отсутствуют дефекты и повреждения, то допускается оставшиеся непроверенные сваи обследовать выборочно. Объем выборочно обследуемых свай должен определяться конкретно на объекте.

12.7.3. В состав работ по выборочному контролю качества бетона свай включается:

выбуривание кернов на полную длину из 2% общего числа выполненных из монолитного бетона свай на объекте, но не менее 2 свай и испытания образцов бетона, изготовленных из керна, на одноосное сжатие;

контроль длины свай и оценка сплошности их стволов с использованием сейсмоакустических испытаний — 20% общего числа свай на объекте;

оценка качества (однородности) бетона свай на полную их длину методами радиоизотопных или ультразвуковых измерений — 10% общего числа свай на объекте;

Примечание. При согласовании с проектной организацией допускается ограничиться одним из указанных способов контроля.

 

12.7.4. Для контроля сплошности бетонного ствола буровых свай, выполняемых методом подводного бетонирования, необходимо производить испытание образцов, взятых из выбуренных в сваях кернов, а также во всех сваях, при устройстве которых были допущены нарушения технологии (для больших и средних мостов каждая опора рассматривается как сооружение).



При выбуривании керна следует обращать особое внимание на режим бурения в зоне контакта слоя бетона, уложенного с нарушением требований бетонирования (например, длительных перерывов в укладке смеси), с нормально уложенным, а также в зоне контакта с забоем скважины в скальном грунте. Быстрое погружение (провал) бурового инструмента в этих зонах свидетельствует о наличии прослойки шлама, образовавшегося в результате нарушения режима подводного бетонирования. Это обстоятельство необходимо отметить в журнале выбуривания керна, указав отметку и глубину провала инструмента.

12.7.5. При производстве работ по устройству свайных фундаментов, шпунтовых ограждений состав контролируемых показателей, объем и методы контроля должны соответствовать таблице 12.1.

 

Таблица 12.1

 

┌─────────────────────────────┬──────────────────────────────────┬──────────────────┐

│ Технические требования │ Предельные отклонения │ Контроль │

│ │ │ (метод и объем) │

├─────────────────────────────┼───────────────┬──────────────────┼──────────────────┤



│1. Установка на место │Без кондуктора,│ С кондуктором, │Измерительный, │

│погружения свай размером по │ мм │ мм │каждая свая │

│диагонали или диаметру, м: │ │ │ │

│ ├───────────────┼──────────────────┤ │

│ до 0,5 │ +/- 10 │ +/- 5 │ │

│ 0,6 — 1,0 │ +/- 20 │ +/- 10 │ │

│ св. 1,0 │ +/- 30 │ +/- 12 │ │

│ ├───────────────┴──────────────────┤ │

│2. Величина отказа забиваемых│ Не должна превышать расчетной │ То же │

│свай │ величины │ │

│ ├──────────────────────────────────┤ │

│3. Амплитуда колебаний │ Не должна превышать расчетной │Измерительный, │

│в конце вибропогружения свай │ величины │каждая свая │

│и свай-оболочек │ │ │

│4. Положение в плане забивных│ │ То же │

│свай диаметром или стороной │ │ │

│сечения до 0,5 м включ.: │ │ │

│ а) однорядное расположение │ │ │

│свай: │ │ │

│ поперек оси свайного ряда │ +/- 0,2d │ » │

│ вдоль оси свайного ряда │ +/- 0,3d │ » │

│ б) кустов и лент │ │ │

│с расположением свай │ │ │

│в два и три ряда: │ │ │

│ крайних свай поперек оси │ +/- 0,2d │ » │

│свайного ряда │ │ │

│ остальных свай и крайних │ +/- 0,3d │ » │

│свай вдоль свайного ряда │ │ │

│ в) сплошное свайное поле │ │ │

│под всем зданием │ │ │

│или сооружением: │ │ │

│ крайние сваи │ +/- 0,2d │ » │

│ средние сваи │ +/- 0,4d │ » │

│ г) одиночные сваи │ +/- 5 см │ » │

│ д) сваи-колонны │ +/- 3 см │ » │

│5. Положение в плане забив- │ │ │

│ных, набивных и буронабивных │ │ │

│свай диаметром более 0,5 м: │ │ │

│ а) поперек ряда │ +/- 10 см │ » │

│ б) вдоль ряда при кустовом │ +/- 15 см │ » │

│расположении свай │ │ │

│ в) для одиночных полых │ +/- 8 см │ » │

│круглых свай под колонны │ │ │

│ ├─────────────────────────┬────────┤ │

│6. Положение свай, располо- │ В плане │ Наклон │Измерительный, │

│женных по фасаду моста: ├────────────┬────────────┤ оси │каждая свая │

│ │ в уровне │ в уровне │ │ │

│ │поверхности │ акватории │ │ │

│ │ суши │ │ │ │

│ ├────────────┼────────────┼────────┤ │

│ а) в два ряда и более │ +/- 0,05d │ +/- 0,1d │ 100:1 │ │

│ б) в один ряд │ +/- 0,02d │ +/- 0,04d │ 200:1 │ │

│7. Отметки голов свай: │ │ То же │

│ а) с монолитным ростверком │ +/- 3 см │ │

│ б) со сборным ростверком │ +/- 1 см │ │

│ в) безростверковый │ +/- 5 см │ │

│фундамент со сборным │ │ │

│оголовком │ │ │

│ г) сваи-колонны │ +/- 3 см │ │

│8. Вертикальность оси │ 2:100 │Измерительный, 20%│

│забивных свай, кроме свай- │ │свай, выбранных │

│стоек │ │случайным образом │

│9. Положение шпунта │ │ То же │

│в плане: │ │ │

│ а) железобетонного, на │ +/- 10 см │ │

│отметке поверхности грунта │ │ │

│ б) стального, │ │ │

│при погружении плавучим │ │ │

│краном на отметке: │ │ │

│ верха шпунта │ +/- 30 см │ │

│ поверхности воды │ +/- 15 см │ │

│ в) на отметке верха шпунта │ +/- 15 см │ │

│при погружении с суши │ │ │

│10. Клиновидность шпунтин, │ +/- 0,01 │Измерительный, 10%│

│используемых для ликвидации │ │всех шпунтин │

│веерности шпунта в стенке │ │ │

│11. Размеры скважин │ │ │

│и уширений буронабивных свай:│ │ │

│ а) отметки устья, забоя │ +/- 10 см │То же, каждая │

│и уширений │ │скважина, │

│ │ │по отметкам │

│ │ │на буровом │

│ │ │оборудовании │

│ б) диаметр скважины │ +/- 5 см │То же, 20% прини- │

│ │ │маемых скважин, │

│ │ │выбранных │

│ │ │случайным образом │

│ в) диаметр уширения │ +/- 10 см │ То же │

│ г) вертикальность оси │ +/- 1% │ » │

│скважины │ │ │

│12. Расположение скважин │ По поз. 5 │По поз. 5 │

│в плане │ │ │

│13. Сплошность ствола свай, │ Ствол сваи не должен иметь │Измерительный, │

│выполненных методом │ нарушений сплошности │испытание образ- │

│подводного бетонирования │ │цов, взятых │

│ │ │из выбуренных в │

│ │ │сваях кернов или │

│ │ │другим способом │

│14. Сплошность ствола полых │ Ствол не должен иметь вывалов │Визуальный, каждая│

│набивных свай │ бетона площадью свыше 100 см2 │свая │

│ │ или обнажений рабочей арматуры │ │

│15. Глубина скважин под │ Отклонения не должны превышать, │Измерительный, │

│сваи-стойки, устанавливаемые │ см: │каждая свая по │

│буроопускным способом, │ │отметке головы │

│для ростверка │ │сваи, │

│ │ │установленной │

│ │ │в скважину │

│ а) монолитного │ +5, -20 │ │

│ б) сборного │ +3, -20 │ │

│16. Требования к головам │Торцы должны быть горизонтальными │Технический │

│свай, кроме свай, на которые │с отклонениями не более 5°, ширина│осмотр, каждая │

│нагрузки передаются │сколов бетона по периметру сваи не│свая │

│непосредственно без оголовка │должна превышать 50 мм, │ │

│(платформенный стык) │клиновидные сколы по углам должны │ │

│ │быть не глубже 35 мм и длиной не │ │

│ │менее чем на 30 мм короче глубины │ │

│ │заделки │ │

│17. Требования к головам │Торцы должны быть горизонтальными │ То же │

│свай, на которые нагрузки │с отклонениями не более 0,02, не │ │

│передаются непосредственно │иметь сколов бетона по периметру │ │

│без оголовка (платформенный │шириной более 25 мм, клиновидных │ │

│стык) │сколов углов на глубину более │ │

│ │15 мм │ │

│ ├───────────────┬──────────────────┤ │

│18. Монтаж сборных │ Смещение │ Отклонения │Измерительный, │

│ростверков: │ относительно │ в отметках │каждый ростверк │

│ │ разбивочных │ поверхностей, мм │ │

│ │ осей, мм │ │ │

│ ├───────────────┼──────────────────┤ │

│ а) фундаменты жилых │ +/- 10 │ +/- 5 │ │

│и общественных зданий │ │ │ │

│ б) фундаменты промышленных │ +/- 20 │ +/- 10 │ │

│зданий ├───────────────┴──────────────────┤ │

│19. Смещение осей оголовка │ +/- 10 мм │Измерительный, │

│относительно осей сваи │ │каждый оголовок │

│20. Толщина растворного шва │ Не более 30 мм │ То же │

│между ростверком и оголовком │ │ │

│21. Толщина шва после монтажа│ Не должна превышать 8 мм │ » │

│при платформенном опирании │ │ │

│22. Толщина зазора между │ Не менее установленной в проекте │Измерительный, │

│поверхностью грунта и нижней │ │каждый ростверк │

│плоскостью ростверка в │ │ │

│набухающих грунтах │ │ │

│23. Толщина растворного шва │ Должна быть, мм, не более: │ То же │

│безростверковых свайных │ │ │

│фундаментов: │ │ │

│ между плитой и оголовком │ 30 │ │

│ между стеновой панелью │ 20 │ │

│и оголовком │ │ │

├─────────────────────────────┴──────────────────────────────────┴──────────────────┤

│ Обозначение, принятое в таблице: d — диаметр круглой сваи или меньшая │

│сторона прямоугольной. │

│ │

│ Примечание. Предельные отклонения и методы их контроля для свайных │

│элементов гидротехнических морских и речных транспортных сооружений │

│определяются согласно СНиП 3.07.02. │

└───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

 

Ростверки и безростверковые свайные фундаменты

11.48. Работам по устройству ростверков должна предшествовать приемка заглубленных в грунт и срезанных на проектном уровне свай, свай-оболочек или буровых свай и возведенных ограждений котлованов (при их наличии).

11.49. Сваи с поперечными и наклонными трещинами шириной раскрытия более 0,3 мм должны быть усилены железобетонной обоймой с толщиной стенок не менее 100 мм или заменены.

11.50. В случае недобивки свай или повреждения голов при забивке, головы свай должны срезаться методами, исключающими нарушение защитного слоя бетона сваи ниже ее среза.

11.51. При опирании ростверков на сваи через промежуточные элементы-оголовки стаканного типа следует сопряжения оголовков и свай выполнять посредством заделки их в оголовок на глубину по проекту, но не менее 100 мм.

11.52. Раствор маяков при монтаже сборных элементов ростверков и безростверковых фундаментов должен быть на один класс ниже предусмотренного проектом для устройства постели.

11.53. Не допускается незаполненный раствором промежуток между ростверком и оголовком (сваей).

11.54. Возможность нагружения выполненных сборных и монолитных конструкций свайных ростверков и безростверковых фундаментов должна решаться в соответствии с требованиями СНиП 3.03.01-87.

11.55. При поломке свай и в случае вынужденного погружения ниже проектной отметки следует по согласованию с проектной организацией нарастить их монолитным железобетоном.

11.56. Ограждаемые котлованы для устройства ростверков следует выполнять с соблюдением правил:

а) при невозможности осушить котлован (для производства работ по устройству ростверков) разработку грунта до проектных отметок следует производить подводным способом (эрлифтами, гидроэлеваторами, грейферами). Для предотвращения поступления воды снизу на дно котлована следует уложить способом вертикально перемещаемой трубы бетонный тампонажный слой. Толщина слоя бетона, определенная расчетом на давление воды снизу, должна быть не менее 1 м в случае, если предусмотрена укладка его на железобетонную плиту ограждении котлована и нс менее 1,5 м — при неровностях грунтового дна котлована до 0,5 м при подводной разработке;

б) верх ограждений котлованов необходимо располагать не менее чем на 0,7 м над рабочим уровнем воды с учетом высоты волны и нагона или на 0,3 м над уровнем ледостава. За рабочий уровень воды (ледостава) в ППР следует принимать наивысший возможный в период выполнения данного вида работ сезонный уровень воды (ледостава), соответствующий расчетному вероятностью превышения 10%. При этом должны учитываться также возможные превышения уровня от воздействия нагонных ветров или заторов льда. На реках с регулируемым стоком рабочий уровень назначают на основе сведений от организаций, регулирующих сток;

в) откачку воды из ограждения котлована и работы по возведению ростверка допускается производить после приобретения бетоном тампонажного слоя прочности, указанной в проекте, но не менее 2,5 МПа.

АНКЕРЫ

11.57. Перед установкой анкера скважина должна быть очищена от шлама в пределах длины анкера.

11.58. В анкерах с манжетной трубой для образования обоймы следует применять, как правило, глиноцементный раствор, прочность которого в возрасте 7 дней должна составлять 1—2 МПа.

Использование цементного раствора для образования обоймы допускается только по согласованию с проектной документацией.

11.59. Цементный раствор для образования заделки (как правило, с В/Ц = 0,4 — 0,6) следует приготовлять на строительной площадке непосредственно перед нагнетанием в скважину. Во избежание расслаивания раствор в течение всего периода нагнетания следует периодически перемешивать.

11.60. При закреплении арматуры анкера в скважине (при образовании заделки анкера) следует обеспечивать нагнетание проектного объема раствора с обязательной регистрацией расхода и давления. В случае резкого подъема давления инъекция должна быть прекращена. Допускается резкий подъем давления только в начале инъекции при прорыве обоймы в случае инъектирования раствора через манжетную трубу.

11.61. При устройстве анкеров, заделка которых образуется путем многократной инъекции через манжетную трубу при помощи инъектора с двойным тампоном при глиноцементной обойме, каждая последующая инъекция должна выполняться не ранее чем через 16 ч после окончания предыдущей.

При цементной обойме интервал между инъекциями следует определять проектом.

11.62. Несущая способность каждого анкера, как правило, должна быть проверена до включения его в работу совместно с закрепляемой конструкцией путем контрольных или приемочных испытаний на максимальную испытательную нагрузку.

11.63. Контрольным испытаниям следует подвергать не менее одного из каждых десяти установленных анкеров, приемочным — все анкеры, кроме контрольных.

Таблица 18

Технические требования

Предельные отклонения

Контроль (метод и объем)

1. Установка на место погружения свай размером по диагонали или диаметру, м:

Измерительный, каждая свая

Без кондуктора, мм

С кондуктором, мм

до 0,5

± 10

± 5

0,6—1,0

± 20

± 10

св. 1,0

± 30

± 12

2. Величина отказа забиваемых свай

Не должна превышать расчетной величины

То же

3. Амплитуда колебаний в конце вибропогружения свай и свай-оболочек

То же

4. Положение в плане забивных свай диаметром или стороной сечения до 0,5 м включ.:

а) однорядное расположение свай:

поперек оси свайного ряда

± 0,2 d

вдоль оси свайного ряда

± 0,3 d

б) кустов и лент с расположением свай в два и три ряда:

крайних свай поперек оси свайного ряда

± 0,2 d

остальных свай и крайних свай вдоль свайного ряда

± 0,3 d

в) сплошное свайное поле под все зданием или сооружением:

крайние сваи

± 0,2 d

средние сваи

± 0,4 d

г) одиночные сваи

± 5 см

д) сваи-колонны

± 3 см

5. Положение в плане забивных, набивных и буронабивных свай диаметром более 0,5 м:

а) поперек ряда

± 10 см

б) вдоль ряда при кустовом расположении свай

± 15 см

в) для одиночных полых круглых свай под колонны

± 8 см

6. Положение свай, расположенных по фасаду моста:

В плане

в уровне поверхности суши

в уровне акватории

Наклон оси

а) в два ряда и более

± 0,05 d

± 0,1 d

100:1

б) в один ряд

± 0,02 d

± 0,04 d

200:1

7. Отметки голов свай:

а) с монолитным ростверком

± 3 см

б) со сборным ростверком

± 1 см

в) безростверковый фундамент со сборным оголовком

± 5 см

г) сваи-колонны

– 3 см

8. Вертикальность оси забивных свай кроме свай-стоек

± 2 %

Измерительный, 20 % свай, выбранных случайным образом

9. Положение шпунта в плане:

То же

а) железобетонного, на отметке поверхности грунта

± 10 см

б) стального, при погружении плавучим краном на отметке:

верха шпунта

± 30 см

поверхности воды

± 15 см

в) на отметке верха шпунта при погружении с суши

± 15 см

10. Клиновидность шпунтин, используемых для ликвидации веерности шпунта в стенке

± 0,01

Измерительный, 10 % всех шпунтин

11. Размеры скважин и уширений буронабивных свай:

а) отметки устья, забоя и уширений

± 10 см

То же, каждая скважина, по отметкам на буровом оборудовании

б) диаметр скважины

± 5 см

То же, 20 % принимаемых скважин, выбранных случайным образом

в) диаметр уширения

± 10 см

То же

г) вертикальность оси скважины

± 1 %

12. Расположение скважин в плане

По поз. 5

По поз. 5

13. Сплошность ствола свай, выполненных методом подводного бетонирования

Ствол сваи не должен иметь нарушений сплошности

Измерительный, испытание образцов, взятых из выбуренных в сваях кернов или другим способом

14. Сплошность ствола полых набивных свай

Ствол не должен иметь вывалов бетона площадью свыше 100 см2 или обнажений рабочей арматуры

Визуальный, каждая свая

15. Глубина скважин под сваи-стойки устанавливаемые буроопускным способом, для ростверка

Отклонения не должны превышать, см:

Измерительный, каждая свая по отметке головы сваи, установленной в скважину

а) монолитного

+ 5, – 20

б) сборного

+ 3, – 20

16. Требования к головам свай, кроме свай, на которые нагрузки передаются непосредственно без оголовка (платформенный стык)

Торцы должны быть горизонтальными с отклонениями не более 5°, ширина сколов бетона по периметру сваи не должна превышать 50 мм, клиновидные сколы по углам должны быть не глубже 35 мм и длиной не менее чем на 30 мм короче глубины заделки

Технический осмотр, каждая свая

17. Требования к головам свай, на которые нагрузки передаются непосредственно без оголовка (платформенный стык)

Торцы должны быть горизонтальными с отклонениями не более 0,02, не иметь сколов бетона по периметру шириной более 25 мм, клиновидных сколов углов на глубину более 15 мм

То же

18. Монтаж сборных ростверков:

Смещение относительно разбивочных осей,

мм

Отклонения

в отметках поверхностей, мм

Измерительный, каждый ростверк

а) фундаменты жилых и общественных зданий

± 10

± 5

б) фундаменты промышленных зданий

± 20

± 10

19. Смещение осей оголовка относительно осей сваи

± 10 мм

То же, каждый оголовок

20. Толщина растворного шва между ростверком и оголовком

Не более 30 мм

То же

21. Толщина шва после монтажа при платформенном опирании

Не должна превышать 8 мм

22. Толщина зазора между поверхностью грунта и нижней плоскостью ростверка в набухающих грунтах

Не менее установленной в проекте

Измерительный, каждый ростверк

23. Толщина растворного шва безростверковых свайных фундаментов:

Должна быть, мм, не более:

То же

между плитой и оголовком

30

между стеновой панелью и оголовком

20

24. Параметры анкеров (конструкция, глубина заложения, угол наклона к горизонту, общая длина заделки, длина свободной части, диаметр скважины)

Должны соответствовать проекту

Технический осмотр, каждый анкер

25. Несущая способность анкеров

Должен воспринимать усилие больше эксплуатационного:

Измерительный, не менее 10 % общего числа анкеров при контрольных испытаниях и все остальные анкеры

постоянный

в 1,5 раза

при приемочных

временный

в 1,2 раза

Обозначение, принятое в табл. 18: d — диаметр круглой сваи или меньшая сторона прямоугольной.

Примечание. Предельные отклонения и методы их контроля для свайных элементов гидротехнических морских и речных транспортных сооружений определяются согласно СНиП 3.07.02-87.

12.6 Ростверки и безростверковые свайные фундаменты

1 Установка на место погружения свай размером по диагонали или диаметру, м:

Без кондуктора, мм

С кондуктором, мм

Измерительный, каждая свая

до 0,5

±10

±5

0,6 — 1,0

±20

±10

св. 1,0 2 Величина отказа забиваемых свай

±30

±12

То же

Не должна превышать расчетной величины

3 Амплитуда колебаний в конце вибропогружения свай и свай-оболочек

Не должна превышать расчетной величины

Измерительный, каждая свая

4 Положение в плане забивных свай диаметром или стороной сечения до 0,5 м включ.:

То же

а) однорядное расположение свай:

поперек оси свайного ряда

±0,2d

»

вдоль оси свайного ряда

±0,3d

»

б) кустов и лент с расположением свай в два и три ряда:

крайних свай поперек оси свайного ряда

±0,2d

»

остальных свай и крайних свай вдоль свайного ряда

±0,3d

»

в) сплошное свайное поле под всем зданием или сооружением:

крайние сваи

±0,2d

»

средние сваи

±0,4d

»

г) одиночные сваи

±5 см

»

д) сваи-колонны

±3 см

»

5 Положение в плане забивных, набивных и буронабивных свай диаметром более 0,5 м:

а) поперек ряда

±10 см

»

б) вдоль ряда при кустовом расположении свай

±15 см

»

в) для одиночных полых круглых свай под колонны

±8 см

»

6 Положение свай, расположенных по фасаду моста:

В плане

Наклон оси

Измерительный, каждая свая

в уровне поверхности суши

в уровне акватории

а) в два ряда и более

±0,05d

±0,1d

100:1

б) в один ряд

±0,02d

±0,04d

200:1

7 Отметки голов свай:

То же

а) с монолитным ростверком

±3 см

б) со сборным ростверком

±1 см

в) безростверковый фундамент со сборным оголовком

±5 см

г) сваи-колонны

±3 см

8 Вертикальность оси забивных свай, кроме свай-стоек

2:100

Измерительный, 20 % свай, выбранных случайным образом

9 Положение шпунта в плане:

То же

а) железобетонного, на отметке

±10 см

поверхности грунта

б) стального, при погружении плавучим краном на отметке:

верха шпунта

±30 см

поверхности воды

±15 см

в) на отметке верха шпунта при погружении с суши

±15 см

10 Клиновидность шпунтин, используемых для ликвидации веерности шпунта в стенке

±0,01

Измерительный, 10 % всех шпунтин

11 Размеры скважин и уширений буронабивных свай:

а) отметки устья, забоя и уширений

±10 см

То же, каждая скважина, по отметкам на буровом оборудовании

б) диаметр скважины

±5 см

То же, 20 % принимаемых скважин, выбранных случайным образом

в) диаметр уширения

±10 см

То же

г) вертикальность оси скважины

±1 %

»

12 Расположение скважин в плане

По поз. 5

По поз. 5

13 Сплошность ствола свай, выполненных методом подводного бетонирования

Ствол сваи не должен иметь нарушений сплошности

Измерительный, испытание образцов, взятых из выбуренных в сваях кернов или другим способом

14 Сплошность ствола полых набивных свай

Ствол не должен иметь вывалов бетона площадью свыше 100 см2или обнажений рабочей арматуры

Визуальный, каждая свая

15 Глубина скважин под сваи-стойки, устанавливаемые буроопускным способом, для ростверка

Отклонения не должны превышать, см:

Измерительный, каждая свая по отметке головы сваи, установленной в скважину

а) монолитного

+5, -20

б) сборного

+3, -20

16 Требования к головам свай, кроме свай, на которые нагрузки передаются непосредственно без оголовка (платформенный стык)

Торцы должны быть горизонтальными с отклонениями не более 5°, ширина сколов бетона по периметру сваи не должна превышать 50 мм, клиновидные сколы по углам должны быть не глубже 35 мм и длиной не менее чем на 30 мм короче глубины заделки

Технический осмотр, каждая свая

17 Требования к головам свай, на которые нагрузки передаются непосредственно без оголовка (платформенный стык)

Торцы должны быть горизонтальными с отклонениями не более 0,02, не иметь сколов бетона по периметру шириной более 25 мм, клиновидных сколов углов на глубину более 15 мм

То же

18 Монтаж сборных ростверков:

Смещение относительно разбивочных осей, мм

Отклонения в отметках поверхностей, мм

Измерительный, каждый ростверк

а) фундаменты жилых и общественных зданий

±10

±5

б) фундаменты промышленных зданий

±20

±10

19 Смещение осей оголовка относительно осей сваи

±10 мм

Измерительный, каждый оголовок

20 Толщина растворного шва между ростверком и оголовком

Не более 30 мм

То же

21 Толщина шва после монтажа при платформенном опирании

Не должна превышать 8 мм

»

22 Толщина зазора между поверхностью грунта и нижней плоскостью ростверка в набухающих грунтах

Не менее установленной в проекте

Измерительный, каждый ростверк

23 Толщина растворного шва безростверковых свайных фундаментов:

Должна быть, мм, не более;

То же

между плитой и оголовком

30

между стеновой панелью и оголовком

20

Обозначение,принятоевтаблице:d— диаметр круглой сваи или меньшая сторона прямоугольной.

Примечание — Предельные отклонения и методы их контроля для свайных элементов гидротехнических морских и речных транспортных сооружений определяются согласноСНиП 3.07.02.

Свайный фундамент | Классификация свайных фундаментов | Способы установки свай

Свайный фундамент. Свайные фундаменты — это глубокие фундаменты, которые используются, когда площадка имеет слабые неглубокие несущие пласты, что вызывает необходимость передачи нагрузки на более глубокие слои либо по принципу трения, либо по принципу торцевых опор. Фундаменты обеспечивают поддержку конструкций, передавая нагрузку на скалу или слои почвы, которые обладают достаточной несущей способностью и подходящими характеристиками осадки.Доступен очень широкий спектр типов фундаментов, подходящих для различных применений. Фундаменты классифицируются в основном как мелкие и глубокие.

pile foundation pile foundation свайный фундамент

Фундаменты неглубокого заложения используются там, где нагрузка, создаваемая конструкцией, невелика по сравнению с несущей способностью поверхностных грунтов. Глубокие фундаменты необходимы там, где несущая способность поверхностного грунта недостаточна для выдерживания прилагаемых к нему нагрузок, и, следовательно, они передаются на более глубокие слои с высокой несущей способностью.

Свайный фундамент — это глубокий фундамент, который образован длинными тонкими столбчатыми элементами. Они состоят из двух компонентов: сваи и одиночной или групповой сваи. Свайные фундаменты в основном используются для передачи нагрузок от надстройки через слабые сжимаемые слои или воду на более прочный, более плотный, менее сжимаемый и жесткий грунт или скалу. Этот тип фундамента используется для больших конструкций, а также в ситуациях, когда грунт не подходит для предотвращения чрезмерной осадки.

Свайные фундаменты классифицируются в зависимости от несущей способности свай, материала свайной конструкции и типа грунта.

Классификация основана на передаче нагрузки :

Концевые опорные сваи (точечная опора)

Они передают большую часть своих нагрузок на несущий слой (который может быть плотным песком или каменной породой). Большая часть мощности сваи выводятся из точки конца подшипника.

End-bearing pile End-bearing pile Концевая опорная свая

Фрикционные сваи:

Они передают свою нагрузку через слои, через которые проходят сваи, в основном за счет поверхностного трения (поверхностного трения) с окружающим грунтом.Здесь сваи забиваются на такую ​​глубину, что сопротивление трения, развиваемое сбоку свай, равно нагрузке, приходящейся на сваи.

Friction pile Friction pile Фрикционная свая

Классификация по Материал конструкции свай:

Деревянные сваи:

Древесина может использоваться для изготовления временных свай, а также для постоянных свай в регионах, где древесина легко и экономически доступна. Он наиболее подходит для укладки длинных связных свай под насыпями.

Стальные сваи:

Сталь может использоваться как для временных, так и для постоянных работ. Они подходят для погрузки и забивки свай большой длины. Относительно небольшая площадь поперечного сечения и высокая прочность облегчают проникновение в твердую почву. Если он попадет в почву с низким значением pH, может возникнуть риск коррозии, которую можно устранить путем нанесения смолистого покрытия или катодной защиты.

steel piles installed steel piles installed Установка стальных свай
Бетонные сваи:

Бетон используется для изготовления сборных железобетонных свай, монолитных и предварительно напряженных бетонных свай.Предварительно напряженные бетонные сваи получают все большее распространение, чем обычные сборные бетонные сваи, поскольку требуется меньше армирования.

concrete piles concrete piles бетонные сваи

Составные сваи:

Когда свая состоит из комбинации разных материалов в одной свае, она называется композитной сваей. Например, часть деревянной сваи, установленная над грунтовыми водами, может подвергнуться опасности нападения насекомых и разложения. Поэтому, чтобы избежать этого, бетонные или стальные сваи используются над уровнем грунтовых вод, в то время как древесина укладывается под уровнем грунтовых вод.

Composite pile Composite pile Композитная свая из бетона и дерева

Классификация, основанная на влиянии грунта :

Забивные сваи:

В процессе забивки сваи в грунт грунт перемещается радиально, когда вал сваи входит в землю. Может присутствовать компонент движения почвы в вертикальном направлении. Следовательно, забивные сваи считаются вытесняющими.

steel pile cross-sections steel pile cross-sections Различные поперечные сечения, используемые для стальных свай

Буронабивные сваи:

В этом процессе пустота образуется путем бурения или выемки грунта перед тем, как сваю вводят в грунт.Сваи могут быть изготовлены путем заливки бетона в пустоту. Буронабивные сваи считаются несмещающими сваями.

В свайных фундаментах процесс установки и методы установки не менее важны, чем процесс проектирования. При проектировании свай следует тщательно выбирать способ установки и оборудование, чтобы не повредить сваю.

Методы забивки сваи (вытесняющие сваи)

Падающий вес: Молоток, вес которого приблизительно равен весу сваи, поднимается на подходящую высоту и выпускается для удара по головке сваи.

Pile driving using hammer Pile driving using hammer Забивка сваи молотком

Вибрация: Используемая здесь амплитуда вибрации должна быть достаточной, чтобы сломать поверхностное трение по сторонам сваи. Это лучше всего подходит для песчаных или гравийных почв.

Домкрат (только для микробвай): Для установки домкратов используются гидроцилиндры для вдавливания свай в грунт

Промывка: Для облегчения проникновения свай в песок или песчаный гравий можно использовать струю воды .

Методы бурения (сваи без смещения)

Шнек непрерывного действия (CFA): Если бурение и заливка происходят одновременно во время забивки сваи, то они называются сваями CFA.Здесь оборудование состоит из мобильного базового шасси, оснащенного полым основным лопастным шнеком, который вращается и врезается в землю для получения необходимой глубины забивки свай. Этот способ особенно эффективен на мягком грунте.

Continuous Flight auger process Continuous Flight auger process Непрерывный шнековый процесс

Недолговечность: Это особый тип буронабивных свай, который используется для увеличения несущей способности соответствующих пластов за счет увеличения основания. Для использования этого метода почва должна быть способной к открытию без опоры.

Underrreaming Underrreaming Инструмент для заглубления в открытую позицию

Отрицательное поверхностное трение

Когда насыпь или груз помещается на сжимаемый грунт, происходит уплотнение. Когда сваи продвигаются через грунт до завершения уплотнения, грунт будет двигаться вниз по отношению к свае. Нисходящее движение почвы вызывает поверхностное трение между сваей и окружающей почвой, что называется отрицательным поверхностным трением. Его также можно получить за счет понижения уровня воды в сжимаемых почвах, таких как глина, грязь и мягкая почва, а также из-за увеличения напряжения.

Negative skin friction Negative skin friction Отрицательное поверхностное трение

.

Способы установки свайных фундаментов

Процесс и методы установки свайных фундаментов являются такими же важными факторами, как и при проектировании. Способы установки свайного фундамента — свайным молотком и бурением механическим шнеком.

Во избежание повреждения свай при проектировании, установке следует тщательно выбирать методы и оборудование для установки.

Если установка будет выполняться с помощью свайного молотка, следует учитывать следующие факторы:

  • Размер и вес сваи
  • Сопротивление движению, которое необходимо преодолеть для достижения проектного проникновения
  • Свободное место и запас на площадке
  • Наличие кранов и
  • Ограничения по шуму, которые могут действовать в данной местности.

Способы забивки свай (вытесняющие сваи)

Методы забивки свай можно разделить на следующие категории:

  1. Падение груза
  2. Взрыв
  3. Вибрация
  4. Домкрат (ограничен микровалкой)
  5. Струя

Метод забивки сваи ударным молотком

Молоток, примерно равный весу сваи, поднимается на подходящую высоту в направляющей и отпускается для удара по головке сваи.Это простая форма молота, используемая в сочетании с легкими рамами и испытательными сваями, где может быть неэкономично переносить паровой котел или компрессор на площадку для забивания очень ограниченного количества свай.

Существует два основных типа отбойных молотков:

  • Паровые или пневматические молоты одностороннего действия
  • Молоты свайные двустороннего действия

Пар или сжатый воздух одностороннего действия представляют собой массивный груз в форме цилиндра. Пар или сжатый воздух, поступающие в цилиндр, поднимают его вверх по неподвижному штоку поршня.В верхней части хода или на меньшей высоте, которой может управлять оператор, пар отсекается, и цилиндр свободно падает на свайный шлем.

Свайные молоты двустороннего действия могут приводиться в действие паром или сжатым воздухом. Для этого типа молотка не требуется сваебойная рама, которую можно прикрепить к верхней части сваи с помощью направляющих для ног, при этом свая будет направляться с помощью деревянного каркаса.

При использовании с свайной рамой задние направляющие прикрепляются к молотку болтами для зацепления с направляющими, и используются только короткие направляющие для ног, чтобы предотвратить перемещение молота относительно верха сваи.Молоты двустороннего действия используются в основном для забивки шпунтовых свай.

Рисунок 1: Забивка сваи молотком

Забивка сваи вибрацией

Вибромолоты обычно имеют электрический или гидравлический привод и состоят из вращающихся в противоположных направлениях эксцентриковых масс внутри корпуса, прикрепленного к головке сваи.

Амплитуда вибрации достаточна для преодоления поверхностного трения по сторонам сваи. Вибрационные методы лучше всего подходят для песчаных или гравийных почв.

Гидравлическая очистка : для облегчения проникновения сваи в песок или песчаный гравий можно использовать водоструйную очистку. Однако этот метод имеет очень ограниченный эффект при работе с твердыми глинами или любой почвой, содержащей большое количество крупного гравия, булыжников или валунов.

Способы бурения (несмещающие сваи)

Шнек непрерывного действия (CFA)

Оборудование состоит из мобильного базового шасси, оснащенного лопаточным шнеком с полым штоком, который вращается в земле на необходимую глубину пиллинга.Чтобы сформировать сваю, бетон помещается через шнек, когда он извлекается из земли.

Шнек снабжен защитным колпачком на выпускном отверстии в основании центральной трубы и вращается в землю с помощью верхнего поворотного гидравлического двигателя, который движется на держателе, прикрепленном к мачте.

При достижении необходимой глубины через полый шток шнека перекачивается высокопрочный бетон, и под давлением бетона защитный колпак снимается.

При вращении шнека в том же направлении, что и на этапе бурения, грунт выталкивается вертикально, когда шнек извлекается, и сваи формируются путем заполнения бетоном.

В этом процессе важно, чтобы вращение шнека и поток бетона согласовывались, чтобы избежать обрушения сторон отверстия над бетоном на нижнем витке шнека. Это может привести к образованию пустот в бетоне, заполненном грунтом.

Метод особенно эффективен на мягком грунте и позволяет устанавливать множество буронабивных свай различного диаметра, способных проникать в самые разные грунтовые условия.Тем не менее, для успешной работы роторного шнека почва должна быть достаточно свободной от корней деревьев, булыжников и валунов, и она должна быть самонесущей.

Во время работы шнек поднимает немного почвы вверх, что позволяет поддерживать в ней поперечные напряжения и сводить к минимуму образование пустот или чрезмерное рыхление почвы. Однако, если вращение шнека и продвижение шнека не совпадают, это приводит к удалению почвы во время бурения, что может привести к обрушению боковой части отверстия.

Рисунок 2: Процесс непрерывного полета шнека

Недостаточно

Особенность буронабивных свай, которая иногда используется, чтобы использовать несущую способность подходящих пластов, обеспечивая увеличенное основание. Для использования этого метода почва должна быть способной к открытию без опоры.

Идеально подходят жесткие и твердые глины, такие как лондонская глина. В закрытом положении инструмент для подпотока устанавливается внутри прямой секции ствола сваи, а затем расширяется в нижней части сваи для создания подпотока, показанного на рис.3.

Обычно, после установки и перед заливкой бетона, опускают клетку, несущую человека, и осматривают шахту и нижнюю часть сваи.

Рисунок 3: a) Гидравлическое оборудование для роторного бурения b) Шнек непрерывного действия, c) Открытое положение инструмента для проходки скважин

.

Оптимальное проектирование свайного фундамента с помощью генетических алгоритмов автоматической группировки

В данной статье исследуется оптимальный концептуальный дизайн свайного фундамента на начальном этапе проектирования. Предлагается модульный метод, при котором фундамент делится на модули, и каждый модуль идентифицируется по своим характеристикам — длине, диаметру, количеству и расположению свай. Модули с одинаковыми характеристиками могут быть упакованы и представлены переменной конструкции. Модель оптимизации с минимальными затратами и несколькими конструктивными ограничениями, основанная на китайском коде и ограничении мощности, построена для достижения одновременной оптимизации размера и компоновки стопки.Модель решается с помощью улучшенных генетических алгоритмов автоматической группировки для получения плана с оптимальными переменными и оптимальной группировкой переменных. Практический пример демонстрирует эффективность предложенного подхода.

1. Введение

Фундаменты свай, широко используемые в высотных зданиях, часто размещают одинаковые сваи по равномерной сетке с постоянным интервалом между ними. Такой дизайн очень консервативен и неэкономичен. Несколько стратегий проектирования свайных фундаментов [1–3] представлены для достижения экономичного проектирования.

Оптимизация конструкции свай может быть определена как минимальная стоимость фундамента при сохранении удовлетворительных характеристик. По сравнению с широким изучением и применением техники оптимизации в области проектирования конструкций, разработка оптимизации свайных фундаментов является относительно поздней из-за трех основных трудностей. Во-первых, точное прогнозирование характеристик свайного фундамента практически невозможно из-за неопределенности параметров грунта, сложности взаимодействия сваи-грунт-плот и неточного основного закона слоистого грунта.Даже с учетом множества имеющихся исследований, основанных на теории упруго-пластической деформации [4–6], нелинейный анализ требует различных упрощений и допущений, которые могут не соответствовать реальной ситуации. Как указал Поулос, «инженерная теория должна изначально основываться на опыте и расширяться или модифицироваться в свете дальнейшего опыта» [7], результаты теоретического анализа свайных фундаментов должны быть изменены в соответствии с опытом практического проектирования. Во-вторых, из-за дискретного характера характеристик сваи (количества, диаметра и длины) оптимизация сваи является дискретной задачей.Кроме того, целевая функция и условия ограничения могут быть прерывистыми, недифференцируемыми или даже трудно выражаемыми математически в терминах проектных переменных [8]. В результате оптимизация свай должна быть решена эффективным методом. В-третьих, сваи практичной конструкции должны быть сгруппированы, потому что конструкции со слишком большим количеством разных свай значительно увеличивают стоимость строительства и управления. Предварительно заданная конфигурация группирования свай на основе опыта приводит к другой проблеме оптимизации с потенциально существенно другим оптимальным решением [9].Поэтому характеристики свай и их группировка должны быть оптимизированы одновременно. Оптимизация группирования является дискретной, и ее следует решать с помощью методов дискретной оптимизации.

Некоторые исследователи [10–15] представили концепцию и теорию структурной оптимизации в процессе проектирования свай и использовали градиентные методы с предпосылками дифференцируемости и непрерывности ограничений / целей для решения задачи оптимизации. Кроме того, другие попытки [8, 16] были сделаны на основе генетических алгоритмов (ГА), которые не имеют предпосылок для дифференцируемости и непрерывности.

В данной статье изучается проблема оптимизации сваи на начальном этапе проектирования с использованием улучшенного генетического алгоритма автоматической группировки (AGGA). Характеристики сваи (количество, длина и диаметр) и расположение свай учитываются с помощью предлагаемого модульного метода для достижения одновременной оптимизации размера и расположения свай. Основным вкладом в статью является предложение нового представления проблемы оптимизации конструкции свай на основе модульного метода, а также использование улучшенного AGGA для решения этой проблемы.Модель оптимизации свай с минимальными затратами с практическими конструктивными ограничениями и ограничением мощности представлена ​​в разделе 2. Конструктивные ограничения оцениваются китайским стандартом JGJ 94-2008 [17], который объединяет теоретические исследования и инженерный опыт и обеспечивает стандарт для Практическое проектирование свайного фундамента в Китае. В разделе 3 применяется AGGA с улучшением функции штрафа и оператора кроссовера для обработки ограничения мощности, представляющего требование группировки стопок.В разделе 4 представлен подробный алгоритм применения улучшенного AGGA для оптимизации свайного фундамента. Практический пример в разделе 5 демонстрирует эффективность предложенного подхода. В конце обсуждаются некоторые выводы.

2. Формулировка оптимизации свайного фундамента

Оптимизация свайного фундамента может быть сформулирована как

.

Свайный фундамент | Статья о свайном фундаменте по The Free Dictionary

— основание, в котором сваи используются для передачи нагрузки от конструкции на грунт. Свайный фундамент состоит из свай и соединяющего их фундаментного мата (рисунок 1). Выбор между свайным фундаментом и обычным фундаментом на натуральном основании определяется экономическими и техническими соображениями. Эти соображения включают инженерно-геологические условия на строительной площадке и особенности планируемого здания или сооружения.Свайные фундаменты особенно подходят, когда здание или конструкция должны быть возведены на неустойчивой почве или почве, насыщенной водой. Во многих случаях такие фундаменты существенно сокращают требуемые земляные работы и расход бетона.

Шаг свай зависит от вида и величины нагрузок, действующих на фундамент. Одинарные сваи используются под независимыми опорами; ряды свай укладываются под непрерывные опоры; под колонны используются скопления свай; и

Рисунок 1. Свайный фундамент: (1) фундаментный мат и (2) сваи

поля свай используются под конструкциями, занимающими небольшую площадь и испытывающими значительные вертикальные нагрузки. Бетонные сваи используются там, где на фундамент действуют значительные боковые силы. Длина свай выбирается с учетом свойств грунта на строительной площадке. Нижние концы свай необходимо утопить в плотном грунте.

Сваи подразделяются на две категории в зависимости от свойств грунта на нижнем конце сваи.Торцевые сваи опираются на практически несжимаемый грунт; плавающие сваи погружаются в грунт однородной плотности и передают свою нагрузку на грунт как через нижнюю, так и через боковые поверхности.

Правильное определение несущей способности свайного фундамента — основа проектирования надежного и экономичного фундамента. Несущая способность свай может быть определена по инженерно-геологическим изысканиям, по данным статического зондирования грунтов и по результатам испытаний свай статическим и динамическим нагружением.Испытание свай статическими нагрузками — самый надежный метод. Однако, поскольку этот метод требует больших затрат труда, особенно для буронабивных свай, его применение ограничивается зданиями и сооружениями с большими нагрузками в случаях, когда существующие геологические условия неблагоприятны.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Грутман М.С. Свайные фундаменты. Киев, 1969.
Трофименков Ю. Г., Ободовский А.А. Свайные фундаменты для жилых и промышленных зданий , 2-е изд.Москва, 1970.

Большая Советская Энциклопедия, 3-е издание (1970-1979). © 2010 The Gale Group, Inc. Все права защищены.

.

Оставить комментарий