Методы погружения свай и технология их проведения
Погружение свай
Сваи являются соединением между основанием дома и слоем грунта. Их устанавливают, чтобы сделать фундамент более прочным. Сваи бывают из разного материала: металл, дерево, железобетон. Сваи погружаются в грунт либо наполовину, либо полностью, это зависит от того, какое сооружение предполагают построить. Видов свай существует несколько: буронабивные, деревянные, железобетонные, трубобетонные, шпунтовые и грунтоплавленые сваи.
Каждый тип подойдет лишь для определенного типа почвы. Для разных видов свай требуется свой метод погружения. Все эти нюансы необходимо соблюдать, чтобы в конце концов вы построили крепкое основание вашего жилого дома.
В этой статье будут обсуждаться все виды свай, их применение, а также методы погружения свай (технологии погружения), оборудование и специальные инструменты, которые требуются для погружения различных видов свай.
Виды свай
Буронабивные сваи
Они имеют несколько разновидностей, основная из них – баретт.
- Способ раскатки слоя грунта.
- Способ вибропогружения трубы для обсадки.
- Бурение происходит ударно-канатным способом.
Погружение буронабивных свай
Чтобы произвести бурение, используют специальный станок. Бурение происходит двумя способами: ударный, вибрационный. Затем происходит погружение свай (методы будут рассматриваться далее), их бетонирование. Внимание: при установке буронабивных свай нужно четко следовать точному алгоритму действий.
к оглавлению ↑Деревянные сваи
Их используют в местах со слабой несущей способностью слоя грунта. Материалом данных свай являются стволы сосен. Если невозможно найти данный материал, позволяется использовать стволы другого дерева – дуба.
Перед установкой нужно запастись специальными инструментами, а точнее молотами:- Паровоздушными
- Механическими
- Вибрационными
Погружение деревянных свай
При погружении концы свай делаются острыми. Также при погружении в почву, можно на концы свай надеть специальные башмачки, сделанные из металла. Бывает, что длины свай недостает. В этом случае применяют их наращивание.
к оглавлению ↑Железобетонные сваи
Погружение железобетонных свай
Здесь все нагрузку конструкции передают на грунт. В данном виде свай в материале используется тяжелый бетон. Давление передается посредством трения железобетонных свай и слоя грунта. Метод погружения железобетонных свай – забивка. Забивка происходит молотом (гидравлическим). Материал вообще не деформируется, остается в прежнем состоянии без потери своих характеристик. Перед погружением железобетонных свай необходимо определить несущую способность почвенного покрова.
Трубобетонные сваи
Погружение трубобетонных свай
Используют для придания большой прочности основания дома. Для погружения применяют трубу (материал – сталь). Метод погружения – забивка. Для забивки трубобетонных свай используют пневмоударную машину. Используют в местах со слабой несущей способностью слоя грунта (глинистой, песчаной, влажной).
к оглавлению ↑Шпунтовые сваи
Шпунтовые сваи
Их не используют для постройки обычного жилого дома. Они применяются для постройки временных конструкций, которые в будущем будут снесены. Шпунтовые сваи могут быть сделаны из разного материала, они бывают железобетонные, стальные, деревянные. При погружении их устанавливают рядом друг с другом для того, чтобы они не пропускали внутрь воду. Данная конструкция имеет название: шпунтовая стена.
к оглавлению ↑Грунтоплавленые сваи
Перед погружением происходит нагрев почвенного покроя, из-за чего изменяются физико-химические свойства грунта. После данного процесса устанавливается нужная плотность грунтового слоя для дальнейшего погружения свай. Сначала делают дегидратацию, то есть отделяют молекулы воды от грунта (осушение). Затем происходит спекание – это делают для того, чтобы материал перешел в твердое состояние. Потом грунт подвергают плавлению. Далее над расплавом проводят гомогенизацию (нагревание) – данный процесс проводят для придания почвенному покрою однородности. После нагрева массу охлаждают. Грунт становится твердым и приобретает молекулярную кристаллическую решетку. После данного длительного процесса грунт приобретает необходимые для погружения свай физические, химические и механические свойства.
Погружение грунтоплавленных свай
Для строительства обычных жилых домов используются следующие виды свай: буронабивные, деревянные, трубобетонные. Изредка применяются грунтоплавленые. При установке данных видов свай следует соблюдать правила и иметь при себе специальные инструменты и оборудование.
к оглавлению ↑Методы погружения свай
Способов погружения свай существуют несколько, все они имеют общую цель: погружение свай на нужную точку, глубину, заданные по проекту строительства. Методы:
Различные методы погружения свай
- Комбинированные (рассмотрим в самом конце статьи).
- Ударный способ.
- Погружение способом вибрации.
- Вдавливание свай.
- Сваи могут завинчивать.
- Буронабивной способ для погружения свай.
Эти шесть методов будут рассматриваться в данной статье, также рассмотрим преимущества и недостатки каждого отдельного способа. Комбинированные методы рассмотрим в самом конце.
к оглавлению ↑Ударный метод погружения свай
Является самым популярным способом из всех с применением специального ударного оборудования (различные молоты). Как было сказано ранее, в основном используют паровоздушные и гидравлические молоты. Также существуют дизельные молоты. Плюс данного молота заключается в том, что энергия удара у них в 4 раза больше, чем у остальных.
Для забивки используют пневмоударную машину. При забивке удары осуществляются в верхний конец свай. Чтобы после этих ударов сваи не деформировались и не подверглись разрушению, применяют оборудование под названием наголовник. Забивка продолжается до тех пор, пока сваи не достигнут глубины, которая необходима по проекту строительства. Наиболее часто этот способ использует для строительства промышленных сооружений и обычных жилых домов. Если сваи сделаны из железобетона, для их удобной установки требуется автомобильный кран, который будет поддерживать железобетонную сваю снизу.
Чтобы выбрать тип молота для забивки свай, необходимо определить массу свай и молота. Дизельные молоты обладают наибольшей производительностью, их используют при больших объемах работы. Механические молоты обладают наименьшей производительностью, их применяют при маленьких объемах работы. Дизельные молоты будут выполнять работы даже при температуре -30 градусов. Паровоздушные и гидравлические молоты используют для забивки металлических и деревянных свай. Чтобы сваи забивались в ровном направлении, молотами сначала бьют с небольшой высоты. В данном случае следует совершить несколько ударов. Когда сваи достигают нужной глубины, в конце совершаются последние десять ударов для каждой сваи.
к оглавлению ↑Вибрационный метод погружения свай
Здесь применяется специально оборудование, называемое вибропогружателем, который будет точно по вертикали погружать сваи. Как только конец сваи коснется почвенного покроя, вибропогружатель включают на низкую скорость и постепенно погружают в грунт. Когда уменьшают скорость данного оборудования, нагрузка на грунт идет только со стороны свай, иначе установка может провалиться. Если слой грунта твердый, для этого дополнительно применяют другой инструмент – вибромолот. С помощью вибромолота сваи погружаются одновременно ударами и вибрацией. Это способствует быстрому погружению установки в почву. Если погружение свай происходит в глинистую почву, то несущая способность свай любого материала значительно уменьшается. Чтобы это предотвратить нужно применить ударный метод погружения свай. Когда будет оставаться примерно 25 сантиметров до необходимой глубины забивать свай нужно механическим молотом.
Вибрационный метод погружения свай используется для грунтов, насыщенные большим количеством влаги. Данный способ можно использовать и для плотных слоев грунта, но перед погружением свай нужно пробурить скважину, и лишь затем выполнять вибропогружение. Обычно используют виброударный метод погружения свай, он помогает быстро достичь необходимой глубины, заданной по проекту строительства. Вес ударной части вибромолота должен равняться (как минимум) половине массы свай (масса зависит от материала). Важно помнить, что сваи должны с легкостью преодолевать любое сопротивление почвенного покроя. Сопротивление почвы с повышенной влажностью преодолевается вибрацией. Плотный слой грунт преодолевается ударами.
Вибрационный способ погружения свай – трудоемкий процесс. к оглавлению ↑Метод погружения свай вдавливанием
Данный метод используется в местах с плотным почвенным покроем. Поверхность, на которой будет строиться основание дома необходимо полностью сделать ровной. Количество свай для метода вдавливания потребуется гораздо меньше, чем для других способов их погружения. В самом начале сваи опускают на глубину одного метра. Затем сваи начинают постепенно продолжают вдавливать на глубину, которая необходима по проекту строительства. Вдавливание свай выполняет специальная самоходная машина. Обычно способ вдавливания используют для железобетонных свай. Метод погружения свай вдавливанием имеет ряд преимуществ:
- При использовании данного метода достигается наибольшая прочность фундамента.
- Применяя данный способ, гораздо легче определить давление конструкции на основание дома. В будущем маловероятно появление осадки фундамента.
- Погружение свай может происходить в различный тип грунта.
- Для установки железобетонных свай методом вдавливания понадобится наименьшее количество времени в сравнении с другими способами.
- Самый дешевый метод погружения свай.
- После установки свай несущая способность основания дома увеличивается.
- Не требуется дополнительных работ по укреплению свай в грунте.
Эти преимущества делают метод погружения свай посредством вдавливания одним из наилучших способов. Есть три технологии вдавливания свай: точечная, линейная и кустовая. Как было сказано ранее для данного способа используется сваевдавливающая машина. Такая машина имеет свои плюсы:
- Для погружения свай не понадобятся другое оборудование и инструменты.
- Перед началом работы нет необходимости в бурении скважин.
- Использование машины сэкономит ваше время и силы.
Есть плюсы, есть и минусы:
- Данное оборудование имеет огромные размеры и не подойдет для работы на маленьких участках земли.
- Огромная цена.
Метод вдавливания свай один из новейших способов погружения свай в почвенный покров.
к оглавлению ↑Завинчивание
Данный метод подойдет только для свай, имеющих винтовой наконечник из стали. Ранее метод погружения свай завинчиванием использовался преимущественно в промышленности, но сейчас он получил большое распространение и в строительстве частных домов. На нижнем конце сваи расположен «башмачок», конусообразной формы. Завинчивание осуществляется специальными установками, которые находятся на машине, а именно кабестанами. Кабестан опускает сваю над нужным местом. Свая, в свою очередь, с помощью вращательных движений наконечника пробуривает грунт до требуемой глубины. Метод завинчивания свай имеет схожие стороны с такими способами, как ударный и вибрационный. После достижения глубины внутренняя полость свай бетонируется. Основные составляющие винтовых свай – это нижняя и верхняя части. Одним из главных преимуществ способа погружения свай завинчиванием является то, что при необходимости их с легкостью можно выкрутить обратно. Множество плюсов содержатся в винтовых сваях. Давайте их обсудим:
- Установка возможна как на влагосодержащей почве, так и на твердом грунтовом слое.
- Погружение можно осуществлять в любое время года (зима, весна, лето, осень).
- Винтовые сваи являются экономным вариантом.
- Не требуется большого количества строительной техники.
Недостатки винтовых свай:
- Защитная оболочка свай может быть существенна повреждена при погружении в скальный слой грунта.
- Со временем материал, из которого сделаны сваи могут поддаться ржавлению.
Винтовые сваи используют для того, чтобы ускорить процесс строительства основания здания. Завинчивают сваи в грунтовый слой в шахматном порядке. Это довольно простой процесс и не требует особых усилий, но требует профессионализма и прилежности в работе. Погружение свай этим методом должна осуществлять специализированная бригада с профессиональными строителями. Конечно же данный тип строительства можно проводить и самостоятельно, но перед установкой необходимо все рассчитать, чтобы в последующем не возникло отрицательных последствий. Винтовые сваи могут повредиться, когда их погружают внутрь почвы, потому что в ней могут находиться различные препятствия, такие как камни, корни деревьев или другие предметы, все они могут мешать погружению винтовых свай. Чтобы устранить все эти проблемы, перед установкой нужно провести пробное бурение грунта. Если почва содержит большое количество камней, то строительство свайного основания дома невозможно. Если они встречаются в малом количестве, то стоит скорректировать свои расчеты, и только затем приступить к погружению винтовых свай.
к оглавлению ↑Буронабивной способ для погружения свай
Перед установкой набивных свай необходимо пробурить скважину в почвенном покрое. Все буронабивные сваи являются железобетонными. Данный метод применяется как в промышленности, так и в строительстве жилого здания. Набивные сваи также используются в крупномасштабных проектах. В самом начале в пробуренную скважину помещаются обсадные трубы, например, из рубероида. Устанавливают арматуру и заливают бетонную смесь. Пока бетон не засох, обсадные трубы изымают из грунтового слоя. Данный способ имеет только один, но большой минус: вы потратите много времени, так как на отвердевание бетонной смеси понадобится около 30 дней. Погружение буронабивных свай требует профессиональных рабочих, потому что данный процесс содержит несколько нюансов. В местах с глинистым и песчаным почвенным покроем установка буронабивных свай не рекомендуется, потому что «ствол» установки может иметь неровное направление. На сегодняшний день погружение буронабивных свай набирает популярность для плотных почв.
к оглавлению ↑Погружение комбинированных свай
Погружения комбинированных свай
Комбинированные сваи – используются в местах, где имеется очень слабый почвенный покрой, и погружение необходимо осуществить на глубину 25 метров. Материал комбинированных свай – железобетон или сталь. Стоит признать, что комбинированные сваи используются в редких случаях, по сравнению с остальными видами свайных установок. Нижний конец сваи сделан из дерева, а верхний конец – железобетон, либо сталь. Комбинированные сваи погружаются в почву различными способами, но наиболее распространенный является ударный метод. Поэтому комбинированные сваи забиваются в грунт молотами (дизельными). Их обычно используют в строительстве промышленных сооружений. Точка глубины, на которую нужно погрузить комбинированные сваи, находится ниже грунтовых вод (30 метров). Предприятия, занимающиеся добычей полезных ископаемых (нефть, газ, каменный уголь и другие), нуждаются в постройках, у которых основание крепится на комбинированных сваях. Комбинированные сваи делятся на несколько типов. Каждый из этих типов имеют свои преимущества и недостатки. Выбор типа комбинированных свай зависит от свойств почвенного покроя. Наиболее распространенная комбинированная свая та, которой верхний конец буронабивной, а нижний конец забивной.
к оглавлению ↑Заключение
Хочется подвести итог. Все эти способы имеют право на существование. Каждый метод применяется в определенной сфере (промышленное или обыкновенное строительство). Ударный метод, вибрационный метод, методы вдавливания и завинчивания – все они имеют свои преимущества и недостатки. Многое зависит от места, где будет осуществляться постройка того или иного сооружения. У всех этих методов имеются две общие стороны: перед установкой различных видов свай следует провести все необходимые расчетные работы и погружением свай должны заниматься исключительно профессионалы. Для каждого отдельного способа требуется специальное оборудование. Оборудования и инструменты могут быть разными для каждого метода погружения свай: сваевдавливающая машина, молоты (дизельные, гидравлические, паровоздушные), пневмоударная машина, кабестан. В любом случае помните, фундамент вашего дома должен быть крепким!
Сваи в вечномерзлых грунтах. Универсальный справочник прораба.
Современная стройка в России от А до ЯСваи в вечномерзлых грунтах
Погружение висячих свай в вечномерзлые грунты, используемые по I принципу (в мерзлом состоянии), осуществляется буроопускным, опускным и бурозабивным способами.
Буроопускной способ погружения свай применяется при средней температуре вечномерзлого грунта по длине сваи -0,5 °C (и ниже). Сваи погружаются в предварительно пробуренные скважины, диаметр которых на 5 см и более превышает наибольший размер поперечного сечения сваи. Полость между стенками скважины и сваей заполняется грунтовым или специальным раствором.
Скважины перед погружением в них свай должны быть очищены от воды, шлама, льда или снега. Толщина слоя жидкого шлама или воды на дне скважины при погружении свай не должна превышать 15 см. Наличие на дне скважины замерзшего или сухого шлама, льда или вывалов грунта не допускается.
Сваи перед погружением в скважины следует очищать от льда, снега, комьев мерзлого грунта и жировых пятен.
Сваи должны быть погружены в сроки, исключающие оплывание стенок скважин. Как правило, это делается не позднее чем через 4 ч после их зачистки и приемки.
Заливают в скважину грунтовый или специальный раствор, как правило, непосредственно перед погружением сваи. После погружения сваи проверяется соответствие отметки нижнего концасваи проектной отметке, а также правильность расположения сваи в плане и по вертикали.
При буроопускном способе погружения висячих свай должны быть приняты меры, обеспечивающие полное заполнение грунтовым раствором пазух между стенками скважины и сваей (погружение свай методом вытеснения предварительно залитого грунтового раствора, дополнительное уплотнение раствора вибрацией и др.).
Опускной способ погружения свай применяется в твердомерзлых глинистых грунтах, мелких и пылевидных песках, содержащих не более 15 % крупнообломочных включений, со средней температурой вечномерзлых грунтов по длине сваи от -1,5 °C и ниже.
Сваи погружаются с оттаиванием грунта, причем диаметр зоны оттаивания должен быть не более удвоенного размера большей стороны поперечного сечения сваи. Для ускорения вмерзания свай допускается применять искусственное охлаждение грунтов.
Железобетонные сваи допускается погружать в оттаявшие грунты зимой не ранее чем через 20 ч после окончания оттаивания, летом – не ранее чем через 12 ч.
Бурозабивной способ погружения свай допускается применять в пластично-мерзлых грунтах без крупнообломочных включений. Сваи погружаются забивкой в предварительно пробуренные скважины диаметром на 1–2 см меньше минимального размера поперечного сечения сваи.
Возможность применения бурозабивного способа устанавливается по материалам инженерно-геокриологических изысканий, а также пробной забивки свай с измерением температуры грунтов на день забивки.
Контрольная добивка свай после их вмерзания не допускается.
Бурозабивным способом следует погружать только сваи со сплошным поперечным сечением. В отдельных случаях допускается погружение бурозабивным способом полых стальных свай при условии сохранения их целостности в процессе забивки, с обязательным извлечением и освидетельствованием контрольных свай.
В зимнее время не допускается, чтобы перед погружением бурозабивных свай грунт на стенках скважины перешел из пластично-мерзлого в твердомерзлое состояние.
Расчетная загрузка свайных фундаментов допускается только после достижения расчетного температурного режима грунтов оснований.
При погружении свай-стоек в вечномерзлые грунты, используемые по II принципу, буроопускным способом диаметр скважин должен превышать наибольший размер поперечного сечения сваи не менее чем на 15 см. При этом минимальное заглубление дна скважины под сваи-стойки в практически не сжимаемые при оттаивании грунты определяется проектом, но должно быть не менее 0,5 м. Зазор между стенкой скважины и боковой поверхностью сваи-стойки в пределах заглубления ее в практически не сжимаемые грунты должен заполняться цементным, цементно-песчаным или другими растворами согласно проекту.
При бурении скважин под сваи-стойки следует производить дополнительный контроль скважин, заключающийся в том, что с глубины, соответствующей проектной глубине залегания практически не сжимаемых при оттаивании грунтов, отбираются образцы грунта. Грунты маркируются и сохраняются до оформления акта приемки скважин. В случае несоответствия полученных результатов проектным данным следует изменить проектную глубину скважины или способы заделки нижнего конца сваи в практически не сжимаемый при оттаивании грунт (по согласованию с проектной организацией).
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРесУстройство свай в вечномерзлых грунтах ⋆ Смело строй!
Люди селятся не только в южных районах и средней полосе, огромная часть населения нашей страны проживает в суровых районах Крайнего Севера, где очень сложные климатические условия. Но даже в таких районах жизнь не останавливается – растут города и поселки, где больше половины жилья возводится частным образом. В этом случае очень актуальным становится возведение фундаментных оснований, способных выдержать сложные условия. Тема этой статьи – фундаменты на вечномерзлых грунтах, их устройство и технология работ.
Вечномерзлые грунты: характеристики, свойства
Вечномерзлыми считаются такие грунты, которые находятся в мерзлом состоянии 3-х и более лет, они имеют неустойчивую структуру, при оттаивании подвергаются значительной просадке в результате нарушений природного структурного состояния.
Срез вечномерзлого грунтаВечномерзлый слой разделяется на две части по вертикали:
Деятельный слой – поверхностный слой мерзлого грунта подвергается частичному оттаиванию во время летнего сезона и снова замерзает с наступлением зимы. Интенсивные процессы оттаивания и замерзания почвы вызывают пучение, что негативно сказывается на устойчивости и прочности зданий, построенных на этом грунтовом основании.
Мощность деятельного слоя зависит от климата местности и геологического состава залегающего грунта, может составлять от 0,3 до 4,0 метров, при этом при продвижении к югу, толщина деятельного слоя значительно возрастает. Наибольшей толщины поверхностный слой достигает в почвах, сложенных их песка и осколочных скальных пород, имеющих открытые поры.
Различают два типа деятельных грунтов:
- Сливающиеся – в условиях зимних холодов почва деятельного слоя промерзает на всю толщину, и смерзается с вечной мерзлотой основания, на которое опирается.
- Несливающиеся грунты – между деятельным грунтовым слоем и вечномерзлым материковым, существует незамерзающая перемычка.
Вечномерзлая толща – этот грунтовый слой принято подразделять на два вида:
- Непрерывная мерзлая толща – состоит из сплошного однородного слоя мерзлого грунта.
- Толща слоистая – представлена прослойками из смерзшихся почв, льдистых включений или слоев, которые размываются подпочвенными водами.
Вечная мерзлота может быть сложена из грунтов любого типа, среди которых наиболее широко представлены основные группы почв. Самый наименьший процент в мерзлотных почвах составляют скальные породы.
Твердомерзлый грунтПо состоянию вечномерзлые грунты принято подразделять на следующие виды:
- Твердомерзлые – этот вид представлен смерзшимся песком, который в замерзшем состоянии приобретает все свойства и характеристики скального грунта.
- Пластичномерзлые – состоят из глинистых пород, которые в результате глубокого промерзания, содержат замерзшую воду, и могут сжиматься при воздействии определенных нагрузок.
- Грунты сыпучемерзлые – эту группу составляют песчаные и гравийные грунты, которые даже в замерзшем состоянии не скованы льдом, находятся в достаточно рыхлом состоянии.
Особенности фундаментов на вечной мерзлоте
Фундаменты на вечномерзлых грунтах требуют особого подхода, для их возведения применяется специальная технология. Уже в момент проектирования опорного основания в условиях вечной мерзлоты, следует предусмотреть ряд аспектов:
- Разработка мероприятий по уменьшению возможных деформаций постройки.
- Тщательный расчет глубины заложения фундамента.
- Выбор вида фундаментного основания с учетом местных условий.
- Технология возведения опоры здания, разработанная для строительства оснований здания в вечной мерзлоте (способ погружения опор).
Строительство дома в любых условиях – ответственный процесс, требующий тщательного выполнения строительных норм и правил, с особой тщательностью следует выполнять технологию работ. В условиях вечной мерзлоты к строительству зданий следует подходить еще более ответственно, выбирая подходящее основание для опоры постройки.
Свайные фундаменты
Оголовки свай для мерзлых грунтовПо сравнению с другими типами оснований, фундамент на вечной мерзлоте (свайный), имеет значительные преимущества:
- Исключается необходимость разработки природного грунта в котловане, что достаточно тяжело выполнить в силу природных условий местности.
- Свайные фундаменты в мерзлоте допускается возводить при любых погодных условиях, в любое время года.
- Технология устройства свайных фундаментов (способ погружения) отличается простотой, доступностью.
- Свайные основания в условиях мерзлоты обычно заглубляют на большую глубину, поэтому исключается опасность неравномерной осадки здания и опрокидывания конструкций.
Необходимо выполнять тщательные расчеты величины заглубления свайных опор, учитывая весь комплекс действующих факторов по геологическим и гидрогеологическим показателям, в том числе – глубины сезонного промерзания и оттаивания грунта.
Особое внимание следует уделять морозному пучению почв, которые возникают в пылеватых и глинистых почвах. Выпучивание замерзшей почвы чревато неравномерной осадкой при сезонном оттаивании верхних слоев мерзлой породы.
Свайные опоры в большей мере, чем другие виды фундаментных оснований, способны сопротивляться силам морозного пучения. Устройство основания из свай под здания в условиях вечной мерзлоты, соблюдая необходимую технологию, гарантирует зданию устойчивость, прочность и долговечность.
В настоящей статье рассмотрим подробно технологию возведения свайных фундаментов в районах вечной мерзлоты.
Буроопускные сваи
Каркас буроопускной сваиТехнология устройства фундаментов из буроопускных свай разработана специально для районов с вечномерзлыми грунтами.
Способ погружения опор включает выполнение основных технологических операций:
- Погружение свай квадратного сечения в заранее приготовленную скважину, превышающую по размерам погружаемую опору.
- Заполнение зазора между свайной опорой и стенками скважины бетонным раствором.
Свайные опоры, принимая нагрузку от веса здания и прочих воздействий, перераспределают ее на нижние слои почвы, а также на боковые поверхности, сжимаемые грунтом.
Промышленность выпускает прямоугольные буроопускные опоры из металла. Внизу ствола имеется уширение с закрепленным опорным элементом и ребрами жесткости. Между телом сваи и наконечником устанавливается специальная цилиндрическая вставка, которая определяет несущую способность всей опорной конструкции.
Допускается применять для устройства фундаментного основания сваи квадратного сечения и сваи-оболочки. Для повышения прочности последних опор, требуется выполнить бетонирование внутренней полости после завершения монтажных работ.
Габариты свайных опор принимаются согласно проектным расчетам. Для обеспечения повышенной прочности могут быть применены составные опоры, при условии их обязательного опирания на твердое основание.
Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о процессе монтажа опор в мерзлых почвах.
Технология и способы погружения свай
- Способ погружения свайных опор в мерзлые грунты при использовании технологии строительства оснований из буроопускных свай, включает следующие операции: Предварительное бурение скважин в вечномерзлом грунте.
- Устройство амортизационной песчано-гравийной подушки – в скважину послойно засыпается крупный песок с проведением тщательного уплотнения слоев. Второй слой подушки выполняется из мелкого гравия или щебня мелкой фракции. Устройство песчано-гравийной подушки предполагает выполнение тщательного уплотнения слоев песка и щебня.
Способ уплотнения подушки состоит в следующем: с большой высоты в скважину опускается фундаментная опора квадратного сечения, которая уплотняет слой песка или щебня.
- Погружение металлической сваи в подготовленную скважину (существует специальная технология).
- Заполнение пазух свайного фундамента грунтом или раствором – устройство основания под здание в вечномерзлых грунтах предполагает заполнение пространства вокруг наружных поверхностей свайной опоры мерзлым материковым грунтом; цементно-песчаным или цементно-глинистым раствором.
При заполнении пустого пространства раствором, важно помнить, что состав должен заполнить скважине не более 1/3 от ее глубины.
Посмотрите видео, как производится установка буроопускных опор.
Способ погружения свайных опор в мерзлые грунты выбирается в зависимости от комплекса условий, которые включают состояние мерзлых грунтов. В зависимости от ситуации, могут применяться следующие варианты погружения опор:
- Механизированная установка опор – при этом варианте буроопускные опоры монтируются в скважины при помощи специальных механизмов. Способ монтажа опор нельзя назвать экономичным, так как привлекается дорогая грузоподъемная техника.
- Устройство фундаментного основания методом погружения свай в предварительно оттаянный грунт (оттаивание проводится специальными иглами с помощью пара или электричества). Этот способ отличается сложностью и сопряжен с высокими затратами.
- Монтаж свай в скважины заведомо меньшего диаметра (бурозабивной способ).
- Забивка свайных опор в вечномерзлые грунты без проведения предварительной подготовки.
Два первых способа применяются в твердомерзлых грунтах, технология забивного погружения свай применяется обычно в мерзлых пластичных грунтах. Каждый способ имеет свои особенности, преимущества и недостатки, выбирая технологию погружения свай, следует всесторонне оценить существующие условия строительства.
6.Технология погружения свай и устройства набивных свай.
6.1. Общие положения
Сваи используют для устройства фундаментов под различные здания и сооружения, повышения несущей способности слабых грунтов, а также для укрепления стенок котлованов от обрушения.
Сваи классифицируют по следующим признакам, определяющим или влияющим на методы устройства свайных фундаментов:
по характеру работы в грунте —
сваи-стойки, опирающиеся на несжимаемые грунты, и
висячие сваи, заглубленные в сжимаемые грунты;
по материалу —железобетонные, бетонные, деревянные, стальные;
по виду армирования железобетонных свай —
с напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматурой,
с поперечным армированием и без него;
по конструкции—квадратные, прямоугольные и многоугольные, круглые, с уширением и без него, цельные и составные, призматические и конические, пустотелые, сплошного сечения, винтовые сваи-колонны;
по методам устройства свайных фундаментов — погружаемые и набивные. Погружаемые сваи изготовляют на поверхности земли и затем погружают в грунт в вертикальном или наклонном положении.
Набивные сваи устраивают непосредственно в самом грунте.
Свайные фундаменты, состоящие из нескольких свай, образующих общую группу, называют свайным кустом, а плиту, которая их соединяет—ростверком.
Устройство свайных фундаментов является комплексным процессом, в общем случае включающим (на примере метода погружения):
подготовку территории для ведения работ и геодезическую разбивку с выносом в натуру положения каждой сваи;
доставку на стройплощадку,
монтаж, наладку и опробование оборудования для погружения свай;
транспортировку готовых свай от места изготовления к месту их погружения;
погружение свай; срезку отдельных свай на заданной отметке; демонтаж оборудования; устройство ростверка.
В некоторых случаях приходится извлекать сваи и шпунтины для устранения обнаруженных в процессе погружения дефектов или при окончательной разборке временных сооружений.
При строительстве промышленных объектов и специальных сооружений по технологическим условиям в ряде случаев необходимо возводить подземные части зданий на большой глубине и в сложных гидрогеологических условиях. К таким сооружениям относятся отстойники, резервуары, гаражи, скиповые ямы доменных цехов, подземные части атомных реакторов и другие сооружения. В этих условиях применение традиционного открытого способа технически сложно и, как правило, экономически нецелесообразно. Для их возведения пользуются специальными технологическими методами.
6.2. Технология погружения свай
С предприятий стройиндустрии или с баз комплектации строительных организаций железобетонные и деревянные сваи, стальные трубы и шпунтовые сваи доставляют к месту работ в подготовленном виде.
Сваи погружают ударом, вибрацией, вдавливанием, завинчиванием, с использованием подмыва и электроосмоса, а также комбинациями этих методов. Эффективность применения того или иного метода зависит в основном от грунтовых условий.
1. Ударный метод. Метод основан на использовании энергии удара (ударной нагрузки), под действием которой свая нижней заостренной частью внедряется в грунт. По мере погружения она смещает частицы грунта в стороны, частично вниз, частично вверх (на дневную поверхность). В результате погружения свая вытесняет объем грунта, практически равный объему ее погруженной части, и таким образом дополнительно уплотняет грунтовое основание. Зона заметного уплотнения грунта вокруг сваи распространяется в плоскости, нормальной к продольной оси сваи, на расстояние, равное 2… 3 диаметрам сваи.
Ударную нагрузку на оголовок сваи создают специальными. Механизмами — молотами самых разных типов, основными из которых являются дизельные.
На строительных площадках применяют штанговые и трубчатые дизель-молоты.
Ударная часть штанговых дизель-молотов (рис. 6.1, а)—подвижный цилиндр, открытый снизу и перемещающийся в направляющих штангах. При падении цилиндра на неподвижный поршень
в камере сгорания смеси энергия под¬брасывает цилиндр вверх, после чего происходит новый удар и цикл повторяется.
В трубчатых дизель-молотах (рис. 6.1, б) неподвижный цилиндр, имеющий шабот (пяту), является направляющей конструкцией. Ударная часть молота — подвижный поршень с головкой. Распыление топлива и воспламенение смеси происходит при ударе головки поршня по поверхности сферической впадины цилиндра, куда подается топливо. Число ударов в 1 мин у штанговых дизель-молотов 50…60, у трубчатых —47.. .55.
Основной показатель, характеризующий погружающую способность молота,— энергия одного удара. Последняя зависит от веса и высоты падения ударной части, а также энергии сгорания топлива.
В комплект к молоту входит, как правило, наголовник, который необходим для закрепления сваи в направляющих сваебойной установки, предохранения головы сваи от разрушения ударами молота и равномерного распределения удара по площади сваи.
Внутренняя полость наголовника должна соответствовать очертанию и размерам головы сваи.
Для забивки свай с целью удержания в рабочем положении молота, подъема и установки сваи в заданном положении применяют специальные подъемные устройства —копры. Основная часть копра — его стрела, вдоль которой устанавливается перед погружением и опускается по мере его забивки молот. Наклонные сваи погружают копрами с наклоняющейся стрелой. Копры бывают на рельсовом ходу (универсальные металлические башенного типа) и самоходные — на базе кранов, тракторов, автомашин и экскаваторов.
Универсальные копры имеют значительную собственную массу (вместе с лебедкой —до 20 т). Монтаж и демонтаж этих копров и устройство для них рельсовых путей — весьма трудоемкие процес¬сы, поэтому их применяют для забивки свай длиной более 12 м при большом объеме свайных работ на объекте.
Наиболее распространены в промышленном и гражданском строительстве сваи длиной 6… 10 м, которые забивают с помощью самоходных сваебойных установок. Эти сваебойные установки ма-невренны и имеют устройства, механизирующие процесс подтаскивания и подъема сваи, установку головы сваи в наголовник, а также выравнивание стрелы.
Забивку свай начинают с медленного опускания молота на наголовник после установки сваи на грунт и ее выверки. Под Действием веса молота свая погружается в грунт. Чтобы обеспечить правильное направление сваи, первые удары производят с ограничением энергии удара. Затем энергию удара молота постепенно увеличивают до максимальной. От каждого удара свая погружается на определенную величину, которая уменьшается по мере углубления. В дальнейшем наступает момент, когда после каждого залога свая погружается на одну и ту же величину, называемую отказом. Сваи забивают до достижения расчетного отказа, указанного в Проекте. Измерение отказов следует производить с точностью до 1 мм. Отказ принято находить как среднюю величину после замера погружения сваи от серии ударов, называемой залогом. При забивке свай паровоздушными молотами одиночного действия или дизель-молотами залог принимают равным 10 ударам, а при забивке молотами двойного действия —число ударов за 1…2 мин.
Если средний отказ в трех последовательных залогах не превышает расчетного, то процесс забивки сваи считают законченным.
Сваи, не давшие контрольного отказа, после перерыва (продолжительностью 3…4 дн) подвергают контрольной добивке. Если глубина погружения сваи не достигла 85% проектной, а на протяжении трех последовательных залогов получен расчетный отказ, то необходимо выяснить причины этого явления и согласовать с проектной организацией порядок дальнейшего ведения свайных работ.
2. Вибрационный метод. Метод основан на значительном уменьшении при вибрации коэффициента внутреннего трения в грунте и сил трения по боковой поверхности свай. Благодаря этому при вибрировании для погружения свай требуется усилий иногда в десятки раз меньше, чем при забивке. При этом наблюдается также частичное уплотнение грунта (виброуплотнение). Зона уплотнения составляет 1,5…3 диаметра сваи (в зависимости от вида грунта и его плотности).
При вибрационном методе сваю погружают с помощью специальных механизмов—вибропогружателей. Вибропогружатель, представляющий собой электромеханическую машину вибрационного действия, подвешивают к мачте сваепогружающей установки и соединяют со сваей наголовником.
Действие вибропогружателя основано на принципе, при котором вызываемые дебалансами вибратора горизонтальные центробежные силы взаимно ликвидируются, в то время как вертикальные суммируются.
Амплитуда колебаний и масса вибросистемы (вибропогружатель, наголовник и свая) должны обеспечить разрушение структуры грунта с необратимыми деформациями.
При выборе низкочастотных погружателей (420 кол/мин), применяемых при погружении тяжелых железобетонных свай и оболочек (трубчатых свай диаметром 1000 мм и более), необходимо, чтобы момент эксцентриков превышал вес вибросистемы не менее чем в 7 раз для легких грунтов и в 11 раз для средних и тяжелых грунтов.
При вибрационном погружении в глину или тяжелый суглинок под нижним концом сваи образуется перемятая глинистая подушка, которая вызывает значительное (до 40%) снижение несущей способности сваи. Чтобы устранить возникновение этого явления, сваю погружают на заключительном отрезке длиной 15… 20 см ударным методом.
Для погружения легких (массой до 3 т) свай и металлического шпунта в грунты, не оказывающие большого лобового сопротивления под острием сваи, применяют высокочастотные (1500 колебаний в 1 мин и более) вибропогружатели с подрессоренной пригрузкой, которые состоят из вибратора и присоединенного к нему с помощью системы пружин дополнительного груза и приводного электродвигателя .
Вибрационный метод наиболее эффективен при несвязных водонасыщенных грунтах. Применение вибрационного метода для погружения свай в маловлажные плотные грунты возможно лишь при устройстве лидирующих скважин, т. е. при предварительном выполнении другого процесса, требующего буровых механизмов.
Более универсальным является виброударный способ погружения свай с помощью вибромолотов.
Наиболее распространенные пружинные вибромолоты работают следующим образом. Вибровозбудитель при вращении валов с дебалансами в противоположных направлениях совершает Периодические колебания. Когда зазор между ударником вибровозбудителя и сваей меньше амплитуды колебаний вибровозбудителя, Ударник периодически ударяет по наковальне наголовника сваи.
Вибромолоты могут самонастраиваться, т. е. увеличивать энергию удара с повышением сопротивления грунта погружению свай.
Масса ударной части (вибровозбудителя) вибромолота применительно к погружению железобетонных свай должна быть не менее 50% от массы сваи и составлять 650… 1350 кг.
В практике строительства применяют также метод, основанный на комбинированном воздействии вибрации (или вибрации с ударом) и статического пригруза. Вибровдавливающая установка состоит из двух рам. На задней раме находятся электрогенератор, работающий от тракторного двигателя, и двухбарабанная лебедка, на передней раме — направляющая стрела с вибропогру жателем и блоки, через которые проходит к вибропогружателю вдавливающий канат от лебедки. Когда вибровдавливающая установка займет рабочее положение (крюк подвески вибропогружателя должен находиться над местом погружения сваи), вибропогружатель опускают вниз, наголовником соединяют со сваей и поднимают в верхнее положение, а сваю устанавливают на место ее забивки. После включения вибропогружателя и лебедки свая погружается за счет собственного веса, веса вибропогружателя и части веса трактора, передаваемого вдавливающим канатом через вибропогружатель на сваю. Одновременно на сваю действует вибрация, создаваемая низкочастотным погружателем с подрессоренной плитой.
Метод вибровдавливания не требует устройства каких-либо путей для рабочих передвижек, исключает разрушение свай и особенно эффективен при погружении свай длиной до 6 м.
3. Погружение свай завинчиванием. Метод основан на завинчивании стальных и железобетонных свай со стальными наконечниками с помощью установок, смонтированных на базе автомобилей или автомобильных тягачей.
Метод применяют главным образом при устройстве фундаментов под мачты линий электропередачи, радиосвязи и других сооружений, где в достаточной мере могут быть использованы несущая способность винтовых свай и их сопротивление выдергиванию. Эти установки имеют рабочий орган, четыре гидравлические выносные опоры, привод вращения и наклона рабочего органа, гидросистему-пульт управления и вспомогательное оборудование.
Конструкция рабочего органа позволяет выполнять следующие операции: втягивать сваю внутрь трубы рабочего органа (предварительно на сваю надевают инвентарную металлическую оболочку), обеспечивать заданный угол погружения сваи в пределах 0…450 от вертикали, погружать сваю в грунт путем вращения с одновременным использованием осевого усилия, при необходимости вывертывать сваю из грунта. Вращение рабочего органа и его наклон осуществляют от коробки отбора мощности автомобиля через соответствующие редукторы.
Рабочие операции при погружении сваи методом завинчивания аналогичны операциям, выполняемым при погружении свай методом забивки или вибропогружением. Только вместо установки и снятия наголовника здесь надевают и снимают оболочки.
4. Методы ускорения процесса погружения свай. Такие методы основаны либо на энергии давления водяной струи (подмыв грунта), либо на использовании эффекта электроосмоса. Подмывом грунт разрыхляют и частично вымывают струями воды, вытекающими под давлением из нескольких трубок диаметром 38… 62 мм, укрепленных на свае. При этом сопротивление грунта у острия сваи снижается, а поднимающаяся вдоль ствола вода размывает грунт, уменьшая тем самым трение по боковым поверхностям сваи. Расположение подмывных трубок может быть боковым, когда две или четыре подмывные трубки с наконечниками находятся по бокам сваи, и центральным, когда одно- или многоструйный наконечник размещен по центру погружаемой сваи. При боковом подмыве (посравнению с центральным) создаются более благоприятные условия для уменьшения сил трения по боковой поверхности свай, при боковом расположении подмывные трубки крепят таким образом, чтобы наконечники находились у свай на 30…40 см выше острия. Для подмыва грунта воду подают под давлением менее 0,5 МПа. При подмыве нарушается сцепление между частицами грунта под подошвой и частично по боковой поверхности свай, что может привести к снижению несущей способности сваи. Поэтому сваи на последнем метре или двух метрах погружают без подмыва забивкой.
Применение подмыва не допускается, если имеется угроза просадки близлежащих сооружений, а также при наличии просадочных грунтов.
Погружение свай с использованием электроосмоса применяют при наличии водонасыщенных плотных глинистых грунтов, моренных суглинков и глин. Для практической реализации метода погруженную сваю присоединяют к положительному полюсу (аноду) источника тока, а соседнюю с ней погружаемую — отрицательному полюсу (катоду) того же источника тока. При включении тока вокруг сваи (анод) снижается влажность грунта, а погружаемой сваи (катод), наоборот, повышается. После прекращения подачи тока происходит восстановление первоначального состояния грунтовых вод и несущая способность свай, являющихся катодами, возрастает.
Дополнительные операции при погружении железобетонных свай с использованием электроосмоса связаны с оснащением свай полосами стали —’ электродами, площадь которых занимает 20…25% боковой поверхности свай. Эта операция отпадает при погружении металлических свай методом завинчивания.
Применение метода электроосмоса, позволяет на 25…40% ускорить процесс погружения сваи, а также уменьшить нагрузки, необходимые для погружения сваи.
5. Погружение свай в мерзлые грунты. При погружении свай зимой в сезонно промерзающие грунты приходится выполнять дополнительные операции или отдельные процессы, увеличивающие трудоемкость и продолжительность свайных работ. Без дополнительных операций, но с некоторым снижением производительности установок удается обходиться при погружении свай мощными молотами и вибромолотами, если глубина промерзания не превышает 0,7 м. В остальных случаях следует создавать условия, близкие к летним. Для этого необходимо предотвращать промерзание грунта путем заблаговременного утепления мест забивки свай подручными материалами (опилки, солома и т. п.). В этих же целях мерзлый грунт разрушают на месте забивки свай механическими способами, устраивают лидирующие скважины бурильными машинами и виброударными установками или нарезают прорези по рядам будущих свай с помощью баровых машин, оттаивают слой мерзлого грунта (все эти процессы выполняют методами, принятыми при разработке мерзлых грунтов). Сам процесс погружения свай идентичен процессам, принятым для летних условий.
технологическими особенностями, обусловленными физико-механическими свойствами мерзлых грунтов, которые в ненарушенном состоянии имеют высокую несущую способность. Поэтому в этих условиях при выполнении свайных работ необходимо максимально сохранять мерзлые грунты в их естественном состоянии, а на участках, где в процессе погружения свай нарушается структура грунта, следует восстанавливать свойства этих грунтов. Вмерзание свай, или, иначе говоря, смерзание поверхности сваи с грунтом, приводит к тому, что они приобретают высокую несущую способность. Это явление может быть эффективно использовано при погружении свай в твердомерзлые грунты, условно относимые к низкотемпературным У этих грунтов среднегодовая температура на глубине 5… 10 м не выше —0,6°С для супесей, —1°С для суглинков и —1,5°С для глин погружают сваи в твердомерзлые грунты главным образом двумя методами: в оттаявший грунт или в пробуренные скважины, диаметр которых превышает наибольший размер поперечного сечения сваи. При погружении свай в оттаявший грунт вначале его оттаивают и затем погружают сваи в образовавшуюся в мерзлом грунте полость Разжиженного грунта. Грунт оттаивают с помощью паровой иглы, перфорированной в нижнем конце. Под действием пара (давлением 0,4…0,8 МПа), выходящего у острия иглы, грунт разжижают до текучего состояния и в него погружают сваю до проектной глубины.
I В грунтах с небольшим количеством льда можно получить Полость нужных размеров в короткое время (1… 3 ч), а в грунтах с большой степенью насыщения льдом этот процесс происходит в течение 6…8 ч. Скорость погружения иглы определяют так, чтобы диаметр протаянной полости в 2… 3 раза превышал больший размер сваи в поперечном сечении. Через некоторое время после погружения сваи происходит вмерзание и она, будучи как бы заделанной в толщу вечномерзлого грунта, приобретает необходимую несущую способность.
Метод погружения сваи в пробуренные скважины предусматривает такую последовательность процессов и операций: бурение скважины; заполнение скважины песчано-глинистым раствором до отметки, при которой объем раствора с некоторым избытком достаточен для заполнения зазоров между стенками скважины сваи после ее погружения; погружение сваи, сопровождающееся выжиманием раствора; извлечение обсадной трубы.
В пластично-мерзлые высокотемпературные (со среднегодовой температурой не ниже — ГС) погружены сваи погружают забивным или бурозабивным методом. Методы погружения в оттаянный грунт и в скважины большего сечения, чем сечение свай, в условиях высокотемпературных грунтов малопригодны из-за того, что вмерзание сваи происходит весьма медленно. Забивать сваи можно в пластично-мерзлые пылеватые суглинки и песчаные грунт, не содержащие включений, и только в период сезонного оттаивания, так как зимой грунты деятельного слоя охлаждаются до —5… —10°С и становятся твердомерзлыми. Поэтому область применения бурозабивного метода значительно шире.
Бурозабивным методом сваи пофужают в два этапа. На первом этапе пробуривают лидирующую скважину, диаметр которой принимается на 1…2 см меньше стороны сваи. На втором этапе погружают сваю с помощью вибромолота или дизель-молота. При этом грунт отжимается от углов сваи к середине ее стенок. Грунт оттаивает за счет тепловой энергии, фансформированной из механической, развиваемой молотом, и частичного выжимания грунта из скважины. Достаточно оттаять тонкому слою грунта и температура в зоне, прилегающей к свае, повысится на незначительную величину, а процесс вмерзания сваи в грунт произойдет за короткое время. Применение лидирующих скважин позволяет повысить точность установки сваи, обеспечить погружение ее на проектную глубину, устранить случаи поломки сваи при попадании под острие валунов и др.
6. Последовательность погружения свай. От расположена свай в свайном поле и параметров сваепогружающего оборудования зависит порядок ~ погружения свай. Кроме того, ~ следует учитывать последующие процессы по устройству свайного ростверка.
Наибольшее распространение имеет рядовая система погружения свай, применяемая при прямолинейном расположении их отдельными рядами или кустами.
Спиральная система предусматривает погружение свай концентрическими рядами от краев к центру свайного поля; она позволяет в ряде случаев получить минимальную протяженность пути сваепогружающей установки. Если расстояние между центрами свай менее пяти их диаметров (или соответственно размеров сторон поперечного сечения), то грунт в середине свайного поля может уплотняться, что усложняет процесс. При этом бывают случаи, когда невозможно погрузить сваи, расположенные в этой зоне. В этом случае погружать сваи надо от центра к краям свайного поля.
При больших расстояниях между сваями порядок погружения определяется технологическими соображениями, прежде всего использованием эффективного оборудования. Так, у некоторых копров башенного типа мачты опираются на выдвижные рамы, расположенные над платформами-тележками и смещающиеся примерно на 1 м. Этими копрами можно забивать сваи двух рядов с одной стоянки копра. Для сооружения подземной части жилых Домов применяют специальные краны, оснащенные навесным копровым оборудованием, двухбарабанной лебедкой для подъема молота и сваи и дизель-молотом. Такие краны могут забивать сваи Длиной 8 м, перемещаясь по рельсовому пути, уложенному примерно на нулевой отметке вдоль бровок котлована строящегося здания.
При устройстве свайных фундаментов жилых и промышленных зданий большой протяженности весьма эффективно забивать сваи с помощью мостовой сваебойной установки. Эта установка представляет собой передвижной мост, по которому перемещается с копром. Сваи длиной 8… 12 м забивают дизель-молотом. как мачта копра опускается ниже пола рабочей площадки копра, то можно забивать сваи ниже рамы моста. Данная установка является своего рода координатным устройством, облегчающим выполнение разбивки мест погружения сваи, при этом можно устанавливать сваи с большой степенью точности. Расположение сваи в зоне действия мостовой установки позволяет сократить продолжительность операций по подтаскиванию сваи, что, в свою очередь, повышает производительность всего процесса.
Устройство шпунтовых ограждений из металлических и деревянных шпунтов начинают с погружения маячных свай, к которым в 2… 3 яруса крепят схватки, служащие направляющими при забивке шпунта.
При погружении свай зимой с использованием стержневых электронагревателей для оттаивания мерзлого грунта район забивки свай разбивают на три участка-захватки: на первом — бурят скважины, на втором — скважины уже заранее пробурены и утеплены сверху, на третьем — сваи погружают. Интервал между отогревом скважины и погружением в нее сваи не должен превышать одной смены. Примерно так же с разбивкой на захватки устанавливают порядок погружения свай, если устройство ростверков начинают до завершения погружения всех свай под здание или сооружение.
Устройство свай в вечномерзлых грунтах
Устройство свай в вечномерзлых грунтах
Грунты, подвергающиеся воздействию отрицательных температур I можно подразделить на три категории. Сезоннопромерзающие грунты можно отнести к мерзлым грунтам, твердомерзлые и пластячномерзлые — к вечномерзлым.
Забивка свай в сезоннопромерзающие грунты при глубине промерзания до 0,7 м при использовании мощных молотов и вибромолотов I отличается от забивки в летних условиях только некоторым снижением производительности установок. При большей глубине промерзания и при менее мощных механизмах для забивки свай используют тот же I .арсенал мероприятий, что и для разработки грунта в зимних условиях.
Если имеется возможность, то предотвращают или уменьшают глубину промерзания мерзлых грунтов за счет заблаговременного утепления мест забивки свай подручными материалами (опилками, соломой, ветками, листвой и т.структурой имеют высокую несущую способность. Поэтому при погружении свай в такие грунты необходимо максимально сохранить |Вечномерзлые грунты в естественном состоянии. На участках, где эта структура нарушена в результате забивки, следует восстановить первоначальные свойства данных грунтов. Это достигается вмерзанием свай » Или смерзанием сваи по поверхности с грунтом, что приводит к тому, Что они начинают составлять одно целое, совместно приобретают высокую несущую способность.
Метод вмерзания широко применяется для твердомерзлых грунтов, у которых среднегодовая температура на глубине 5. 10 м составляет -0,6. 1,5°С. Погружают сваи в твердомерзлые грунты в основном двумя методами: в оттаявший грунт или в пробуренные скважины, диаметр которых превышает наибольший размер поперечного сечения сваи. При погружении сваи в оттаявший грунт первоначально нужно этот грунт оттаять (рис. 6.27), затем погрузить сваи в образовавшуюся в мерзлом грунте полость разжиженного грунта. Грунт оттаивают с помощью паровой иглы, перфорированной в нижнем сечении. Под действием пара при давлении 0,4. 0,8 МПа, в зоне перфорированной части шлы происходит разжижение грунта до текучего состояния; в такой грунт и осуществляют погружение готовой сваи до проектной глубины.
Р и с. 6 27 Схемы процесса погружения свай в мерзлый грунт методом оттаивания а – оттаивание грунта; б – погружение сваи, в – паровая игла; / – поддерживающие козлы; 2 мерзлый грунт; 3 – разжиженный грунт; 4 – сваепогружающая установка; 5 – вибропогружатель 6 – свая; 7 – паропровод; 8 – головная заглушка; 9 – патрубок, 10 – острие иглы
В грунтах с небольшим количеством льда можно получить полость нужных размеров в короткое время (за 1. 3 ч). В грунтах с большим насыщением льдом процесс получения полости растягивается на 6. 8 ч. Скорость погружения иглы в грунт определяют с таким расчетом, чтобы диаметр растаявшей полости превышал наибольший размер сваи в поперечном сечении в 2. 3 раза. После погружения сваи на проектную глубину в грунте начинает восстанавливаться состояние вечномерзлости, свая оказывается вмерзшей в грунт, заделанной в толщу вечномерзлого грунта, приобретает необходимую несущую способность.
Для оттаивания мерзлого грунта при погружении свай с использованием стержневых электронагревателей (рис. 6.28) район забивки свай разбивают на три захватки. На первой захватке пробуривают скважины, на второй – скважины уже пробурены и осуществляется их утепление и отогрев, на третьей захватке производят погружение свай в скважины. Интервал между отогревом скважины и погружением в нее сваи не должен превышать одной смены.
Рис. 6.28. Схема последовательности погружения свай при отогреве фунта стержневыми электронагревателями:
1 – участок с электронагревателями; 2 – то же, с отогретыми скважинами; 3 – то же, с погруженными сваями; 4 – кабель; 5 – провода
Метод погружения сваи в пробуренные скважины (рис. 6.29) включает в себя ряд последовательно выполняемых операций:
■ бурение скважины до необходимой глубины;
■ заполнение скважины песчано-глинистым раствором на V3. V2 высоты;
■ погружение сваи в этот раствор с частичным выжиманием его из устья скважины;
■ извлечение обсадной трубы.
В результате вмерзания раствора в естественный грунт, а сваи в этот раствор, свая приобретает необходимую несущую способность.
Рис. 6.29 Схема процесса погружения сваи в пробуренную скважину:
a – бурение скважины, 6 – заполнение скважины песчано-глиняным раствором; в – погружение сваи; г – извлечение обсадной трубы; 1 – буровая установка; 2 подсыпка; 3 деятельный слой грунта; 4 – мерзлый грунт; 5 – обсадная труба; 6 – песчано-глинистый раствор; 7 – свая
В пластичномерзлые высокотемпературные грунты со среднегодовой температурой выше – 1°С готовые сваи погружают забивным или бурозабивным методом. Методы погружения в оттаявший грунт или в пробуренные скважины, приемлемые для твердомерзлых грунтов, здесь не подходят из-за относительно высокой температуры грунтов и медленного процесса вмерзания в них свай.
Забивку свай выполняют в песчаные, супесчаные грунты, пылеватые суглинки и только в период сезонного оттаивания, так как зимой грунты деятельного слоя охлаждаются до -5. 10°С и становятся твердомерзлыми.
Бурозабивным методом сваи погружают в два этапа. Первоначально пробуривают лидирующую скважину, диаметр которой принимают на 1 ..2 см меньше максимального размера сваи. Далее сваю погружают в эту скважину с помощью вибромолота или дизель-молота. В процессе забивки происходит некоторое деформирование грунта и благодаря тепловой энергии от работающего молота — выжимание и перераспределение грунта по периметру сваи. После окончания забивки свая быстро вмерзает в грунт. Применение лидирующих скважин позволяет повысить точность установки свай, обеспечить погружение ее на проектную глубину, исключить поломки свай от попадания под острие камней, валунов и др.
Контакты компании
Горячая линия: 8 800 700-62-82 (звонок по России бесплатный)
Филиалы
Дистрибьюторы
Отделы
Бухгалтерия
Бухгалтерия обладает всеми необходимыми сведениями о поступлении платежей от Клиентов за услуги, предоставляемые компанией ГлавФундамент (продажа винтовых свай, строительство фундаментов на винтовых сваях, экспресс-геология, проектирование фундаментов на винтовых сваях, гражданских и промышленных объектов). Каждый Клиент имеет возможность в оперативном порядке получить сведения о поступлении его платежа на счет организации. В задачи отдела также входит выставление счетов и закрывающих отчетный период документов.
Васильев Денис Александрович
Корпоративный отдел
Корпоративный отдел несет ответственность за выполнение договорных обязательств перед Партнерами по поставкам винтовых свай компании ГлавФундамент (количеству, номенклатуре, ассортименту, срокам и другим условиям поставок). Отдел оказывает помощь в работе с другими отделами и обособленными подразделениями компании, обеспечивая Партнеру маркетинговую, техническую и логистическую поддержку, своевременно осуществляет составление сметно-финансовых и других документов.
Руководитель корпоративного отдела
Копьев Евгений Сергеевич
Отдел кадров
Отдел кадров компании ГлавФундамент занимает ответственное положение в разработке планов организации в части обеспечения ее трудовыми ресурсами, осуществляя подбор, прием, официальное трудоустройство, адаптацию, учет и увольнение сотрудников.
В задачи отдела входит проведение работ по формированию и подготовке резерва кадров для назначения на соответствующие должности, консультирование вышестоящего руководства и руководителей подразделений по вопросам кадровой политики при разработке проектов, производстве винтовых свай, строительстве. Отделом производится оценка деятельности каждого из сотрудников организации.
Руководитель отдела кадров
Дубовик Эльвира Гизетдиновна
Отдел НИОКР
Отдел научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) занимается исследованиями характера совместной работы винтовых свай с грунтом, разработкой и внедрением инноваций в области свайного фундаментостроения.
Специалисты отдела создают технологические решения, позволяющие сокращать сроки работ и снижать их себестоимость, не нанося ущерб качеству.
В задачи отдела также входит организация научного сотрудничества с кафедрами строительных ВУЗов, занимающихся проблемами фундаментостроения, оказание консультационной и информационной помощи сотрудникам структурных подразделений компании.
Руководитель отдела НИОКР
Глазачев Антон Олегович
Отдел продаж
Отдел продаж – связующее звено между компанией и Клиентом, осуществляет процесс взаимодействия от первого контакта до окончания договорных отношений.
Отдел занимается консультацией, предварительным расчетом стоимости приобретаемых Клиентом винтовых свай, технической поддержкой, заключением договоров.
Руководитель отдела региональных продаж
Акатьев Сергей Николаевич
Отдел рекламы и PR
Отдел рекламы – структурное подразделение, перед которым стоят задачи по определению направления, планированию и организации рекламных компаний, а также разработке рекламных и информационных материалов.
Рекламный отдел компании ГлавФундамент осуществляет работу по рекламированию производимой продукции (винтовые сваи) и выполняемых услуг (устройство фундамента на винтовых сваях, проектирование и перепроектирование фундаментов и зданий/сооружений), ведут работу по заключению договоров на рекламирование продукции и/или услуг со сторонними организациями.
Кроме того, специалисты отдела рекламы своевременно оповещают Клиентов о различных акциях и рекламных компаниях, планируют участие в выставках, заключают договоры с оргкомитетами ярмарок и строительных форумов.
Сергин Роман Петрович
Отдел снабжения
Отдел снабжения принимает решения относительно закупки сырья, необходимого для производства винтовых свай, отвечая за заключение контрактов на поставку продукции и выбор поставщика.
Сотрудники отдела предоставляют информацию по закупкам материалов, необходимых для строительства, консультируют по ценовым категориям, а также в кратчайшие сроки рассчитывают стоимость и сроки доставки винтовых свай в тот или иной регион для организации доставки груза в любую точку России или в страны СНГ.
Руководитель отдела снабжения
Нургалиев Ринат Разитович
Отдел Технического Контроля
Отдел Технического Контроля осуществляет независимый контроль качества продукции и выполненных строительных работ на предмет соответствия требованиям строительных правил, государственных стандартов, технических условий и технической документации, гарантируя это соответствие потребителю.
Отделом проводятся полевые испытания для определения несущей способности свай в определенных грунтовых условиях, выявляются несоответствия качества продукции строительным нормативам, решаются возникающие технические вопросы при монтаже винтовых свай на месте строительства.
Сагидуллин Айрат Камильевич
Планово-экономический отдел
Планово-экономический отдел производит расчет стоимости любых видов строительно-монтажных работ, материалов для строительства фундамента под индивидуальный проект заказчика, а также стоимость спец. заказов на винтовые сваи и металлоконструкции, которые не входят в стандартную линейку продукции компании.
Отдел оказывает содействие бухгалтерии в сборе необходимых отчетных документов.
Руководитель планово-экономического отдела
Шушпанова Мария Алексеевна
Проектный отдел
Архитектурное бюро компании ГлавФундамент предоставляет полный комплекс услуг по проектированию зданий и/или сооружений в современных расчетных программных комплексах вне зависимости от уровня сложности объекта. Отдел осуществляет разработку концепции, архитектурное проектирование, предусматривающее реконструкцию жилых и общественных зданий; дизайн интерьера, авторский надзор, составление и согласование проектной документации, комплектацию мебелью, оборудованием и декоративными отделочными материалами. В случае необходимости специалисты архитектурного бюро могут подобрать для Клиента готовый проект здания/сооружения из обширной базы готовых проектов.
Руководитель проектного отдела
Бусыгина Екатерина Александровна
Юридический отдел
Юридический отдел компании ГлавФундамент представляет юридическую защиту интересов организации и в обязательном порядке осуществляет проверку на соответствие законодательству Российской Федерации соглашений, заключаемых Компанией при закупке сырья для производства винтовых свай и поставках продукции.
Отдел занимается консультированием руководителей структурных подразделений и работников предприятия по юридическим вопросам. Также в случае возникновения претензий, за консультацией юриста компании может обратиться любой Клиент.
Юридический отдел призван уладить любые разногласия при заключении и исполнении договоров, избрав лучший вариант развития взаимоотношений между Компанией и Клиентом.
Устройство свай в вечномерзлых грунтах
Выбор технологии погружения винтовых свай в мерзлый грунт определяется в процессе проектирования строительства на основе анализа свойств, состояния и глубины промерзания почвы, полученных в результате геологического исследования строительной площадки. При этом учитываются особенности будущей конструкции (величина предполагаемой нагрузки), диапазон среднегодовых температур, колебательная систематика и другие параметры.
Свойства вечномерзлых почв
Вечномерзлой считается порода, находящаяся в твердом состоянии более трех лет, которая характеризуется неустойчивой структурой и значительными просадками при оттаивании. Различают две ее части по вертикали:
- деятельный слой — верхний пласт, способный частично оттаивать в летный период с последующим замерзанием осенью, что вызывает сезонное пучение, негативно влияющее на фундамент постройки;
- вечномерзлый слой — непрерывно мерзлая толща может быть однородной или слоистой на основе смерзшихся пластов и/или льдистых включений, размывающихся подпочвенными водами.
В зависимости от климатических условий деятельные слои могут залегать до 4,0 м. При этом наибольшая толщина наблюдается в песчанике и осколочных скальных породах с большим количеством открытых пор. По типу деятельный пласт может быть сливающимся (промерзающим на всю глубину) или несливающимся, когда между ним и вечной мерзлотой имеется незамерзающая прослойка. Мерзлые толщи классифицируются на три группы: твердомерзлые (скальные), пластичномерзлые или сыпучемерзлые (рыхлые).
Доступные способы погружения
Особенности погружения свай в мерзлые грунты определяются с учетом конкретной ситуации и текущего состояния почвы. Существует несколько вариантов монтажа винтовых опор:
- механизированная установка применяется при промерзании до 700 мм и предполагает использование дорогостоящего оборудования или особой грузоподъемной техники;
- монтаж в лидирующие скважины производится при промерзании более 700 мм с предварительным размораживанием специальными иглами или другими устройствами;
- забивание свай в скважины меньшего диаметра или без предварительной подготовки замерзшего грунта.
Два первых методы целесообразно применять при устройстве несущей конструкции на участках с твердомерзлой толщей, а третий способ чаще всего задействуют для пластичных типов почвы. При этом в целях максимальной экономии средств и сил следует использовать естественное состояние вечномерзлой структуры без нарушения ее свойств. Если в процессе монтажа производилось предварительное оттаивание, необходимо в кратчайшие сроки восстановить природные свойства пластов. Такой принцип способствует быстрому смерзанию поверхностей стоек с грунтом, позволяя им формировать повышенную несущую способность.
Технологические этапы
Погружение свай в твердомерзлую толщу планирует выполнение следующих операций:
- исследование территории с последующим анализом геологических особенностей;
- определение оптимальной технологии и диаметра винтовых свай с учетом результатов исследований и предполагаемой нагрузки;
- земельные работы — размораживание (оттаивание) и/или бурение в соответствии с выбранной методикой;
- устройство амортизирующих подушек реализуется путем поочередной засыпки в каждую скважину нескольких слоев крупного песка и мелкого щебня с тщательным уплотнением помощью специального приспособления или труб меньшего диаметра;
- установка металлических столбов одним из доступных способов.
Заполнение пространства вокруг выступающих частей винтовых стоек, как правило, проводится с использованием бетонного, цементно-песчаного или цементно-глинистого раствора. Иногда применяется твердая материковая толща: скальные породы, щебень, крупнозернистый песок и пр.
Особенности погружения
На участках со среднегодовым диапазоном температур на глубине 5–10 м ниже –1,5 0 С при сооружении фундаментов в мерзлых грунтах чаще всего используется технология смерзания опорных стоек со структурой твердомерзлой толщи. Винтовые опоры погружают двумя методами: в предварительно устроенные скважины, либо в заблаговременно оттаявшую породу.
Бурение
Монтаж предполагает разметку территории и бурение с использованием спецтехники или особой установки. Оборудование располагается на шлаковой либо щебневой основе с возможностью оперативного смещения для предотвращения оползания пластов в процессе земельных работ. После устройства скважины ее заливают раствором в объеме, необходимом для заполнения пустот. На следующем этапе производится опускание стойки с последующим вытаскиванием обсадной трубы.
Оттаивание
Чаще всего размораживание реализуется с применением паровых игл, нижняя часть которых перфорирована. Горячая среда, подаваемая под давлением 0,6 ±0,2 МПа из острия инструмента, разжижает замерзшую породу до текучей консистенции, куда постепенно погружается игла.
Скорость установки зависит от структуры участка, диаметра необходимой полости и требуемой глубины. При небольшом количестве льда процесс занимает до 3 часов, а при большом уровне насыщения влаги — до 8 часов. Опускание иглы производится с таким расчетом, чтобы обеспечить разжиженную зону, превышающую в 2–3 раза сечение опоры.
После опускания стойки в оттаявшую жижу происходит естественное смерзание поверхности трубы с вечномерзлой толщей. В результате винтовая опора быстро приобретает расчетные параметры несущей способности.
Остались вопросы?
Мы сможем вам помочь
Получите оптимальное решение именно под Вашу
задачу, рассчет стоимости и сроки выполнения
работ совершенно бесплатно.
Сваи в вечномерзлых грунтах
Сваи в вечномерзлых грунтах
Погружение висячих свай в вечномерзлые грунты, используемые по I принципу (в мерзлом состоянии), осуществляется буроопускным, опускным и бурозабивным способами.
Буроопускной способ погружения свай применяется при средней температуре вечномерзлого грунта по длине сваи -0,5 °C (и ниже). Сваи погружаются в предварительно пробуренные скважины, диаметр которых на 5 см и более превышает наибольший размер поперечного сечения сваи. Полость между стенками скважины и сваей заполняется грунтовым или специальным раствором.
Скважины перед погружением в них свай должны быть очищены от воды, шлама, льда или снега. Толщина слоя жидкого шлама или воды на дне скважины при погружении свай не должна превышать 15 см. Наличие на дне скважины замерзшего или сухого шлама, льда или вывалов грунта не допускается.
Сваи перед погружением в скважины следует очищать от льда, снега, комьев мерзлого грунта и жировых пятен.
Сваи должны быть погружены в сроки, исключающие оплывание стенок скважин. Как правило, это делается не позднее чем через 4 ч после их зачистки и приемки.
Заливают в скважину грунтовый или специальный раствор, как правило, непосредственно перед погружением сваи. После погружения сваи проверяется соответствие отметки нижнего концасваи проектной отметке, а также правильность расположения сваи в плане и по вертикали.
При буроопускном способе погружения висячих свай должны быть приняты меры, обеспечивающие полное заполнение грунтовым раствором пазух между стенками скважины и сваей (погружение свай методом вытеснения предварительно залитого грунтового раствора, дополнительное уплотнение раствора вибрацией и др.).
Опускной способ погружения свай применяется в твердомерзлых глинистых грунтах, мелких и пылевидных песках, содержащих не более 15 % крупнообломочных включений, со средней температурой вечномерзлых грунтов по длине сваи от -1,5 °C и ниже.
Сваи погружаются с оттаиванием грунта, причем диаметр зоны оттаивания должен быть не более удвоенного размера большей стороны поперечного сечения сваи. Для ускорения вмерзания свай допускается применять искусственное охлаждение грунтов.
Железобетонные сваи допускается погружать в оттаявшие грунты зимой не ранее чем через 20 ч после окончания оттаивания, летом – не ранее чем через 12 ч.
Бурозабивной способ погружения свай допускается применять в пластично-мерзлых грунтах без крупнообломочных включений. Сваи погружаются забивкой в предварительно пробуренные скважины диаметром на 1–2 см меньше минимального размера поперечного сечения сваи.
Возможность применения бурозабивного способа устанавливается по материалам инженерно-геокриологических изысканий, а также пробной забивки свай с измерением температуры грунтов на день забивки.
Контрольная добивка свай после их вмерзания не допускается.
Бурозабивным способом следует погружать только сваи со сплошным поперечным сечением. В отдельных случаях допускается погружение бурозабивным способом полых стальных свай при условии сохранения их целостности в процессе забивки, с обязательным извлечением и освидетельствованием контрольных свай.
В зимнее время не допускается, чтобы перед погружением бурозабивных свай грунт на стенках скважины перешел из пластично-мерзлого в твердомерзлое состояние.
Расчетная загрузка свайных фундаментов допускается только после достижения расчетного температурного режима грунтов оснований.
При погружении свай-стоек в вечномерзлые грунты, используемые по II принципу, буроопускным способом диаметр скважин должен превышать наибольший размер поперечного сечения сваи не менее чем на 15 см. При этом минимальное заглубление дна скважины под сваи-стойки в практически не сжимаемые при оттаивании грунты определяется проектом, но должно быть не менее 0,5 м. Зазор между стенкой скважины и боковой поверхностью сваи-стойки в пределах заглубления ее в практически не сжимаемые грунты должен заполняться цементным, цементно-песчаным или другими растворами согласно проекту.
При бурении скважин под сваи-стойки следует производить дополнительный контроль скважин, заключающийся в том, что с глубины, соответствующей проектной глубине залегания практически не сжимаемых при оттаивании грунтов, отбираются образцы грунта. Грунты маркируются и сохраняются до оформления акта приемки скважин. В случае несоответствия полученных результатов проектным данным следует изменить проектную глубину скважины или способы заделки нижнего конца сваи в практически не сжимаемый при оттаивании грунт (по согласованию с проектной организацией).
Статьи » Обустройство свайного фундамента в условиях вечной мерзлоты
Устройство фундаментов на вечномерзлых грунтах имеет свою специфику. В настоящее время в зависимости от геокриологических условий, а также технологических и конструктивных особенностей строящихся зданий применяется два варианта сооружения основания – на мерзлой и оттаявшей почве. В первом случае (принцип I) грунт остается мерзлым в течение всего времени эксплуатации постройки, во втором (принцип II) оттаивает до начала строительства или под возведенным зданием.
При строительстве по принципу I основным типом применяемого фундамента является свайный. Чаще всего для этих целей используют сваи сечением 0,35×0,35 и 0,4×0,4 м, а также столбы диаметром 0,8 м.
Преимущества установки в вечномерзлом грунте свайного фундамента
При возведении фундамента из свай с высоким ростверком:
- не нужно рыть котлован, а в вечной мерзлоте это довольно длительная и трудоемкая работа;
- можно начинать строительство в любое время года;
- сваебойные работы практически полностью механизированы – выполняется погружение свай копром;
- меньше расход материалов по сравнению с другими типами фундаментов.
К тому же, свайные фундаменты сами по себе надежнее, чем любые другие. Сваи устанавливаются таким образом, что их нижняя часть опирается на не оттаивающие вечномерзлые грунты.
Способы забивки свай в вечномерзлом грунте
В данном случае забивка свай может осуществляться тремя способами:
- Буроопускным – бурится скважина, диаметр которой на 5 см больше поперечного сечения сваи, на одну треть ее заливают грунтовым раствором, после чего погружают сваю. Грунтовая смесь заполняет все пространство между свайным столбом и грунтом и, замерзая, обеспечивает его надежную фиксацию.
- Опускным – сваи забиваются в подготовленный при помощи паровых игл оттаявший грунт.
- Бурозабивным – способ используется в пластично-мерзлых грунтах. Сваи погружаются посредством забивки в лидеры – пробуренные предварительно скважины, диаметр которых на пару сантиметров меньше, чем поперечное сечение свайного столба.
Для определения момента, когда грунт после монтажа фундамента достигнет расчетного (рабочего) температурного режима одновременно со свайными столбами в количестве не менее 2% от общего числа свай устанавливаются специальные температурные трубки. При их помощи контролируется температура почвы.
Стоимость монтажа свай в каждом конкретном случае определяется индивидуально.
Наша компания «Элкод» выполняет забивку свай в Хабаровском крае. Мы располагаем большим парком спецтехники, имеем в штате опытных специалистов, что дает нам возможность принимать заявки на установку свайных фундаментов любой сложности. Для получения более детальной информации свяжитесь с нами по телефону или оставьте свои контактные данные в форме обратного звонка на сайте.
8 способов (методов) погружения свай в грунт
Содержание статьи
Даже самый отдаленный от темы строительства человек понимает, что основой любого здания является фундамент, и осознает, что от его надежности и правильности исполнения зависит долговечность и прочность постройки. Когда речь идет о строительстве больших домов и ответственных объектов, выбирают обычно свайный фундамент. Его можно использовать на любых типах грунта, он обеспечивает постройке максимальную надежность, да и на монтаж такого фундамента времени уходит меньше, чем на возведение ленточного или любого другого типа основания. Для свайного фундамента используются разные типы свай и разные способы их погружения. Выбор зависит от типа грунта, расположения рядом других объектов, характера строения, длины свай и массы других факторов. Разберемся, какие способы погружения свай в грунт существуют, и когда лучше применять тот или иной метод.
Для начала несколько слов о видах свай. Они бывают набивными и забивными. Первые получаются в результате установки арматурного каркаса в заранее подготовленную скважину и последующей заливкой бетоном. Забивные сваи привозятся на место установки уже готовыми, для их транспортировки непосредственно к точке погружения используют крановые установки. Когда говорят о погружении, имеют в виду именно забивные сваи.
Погружение свай в грунт производят различными методами:
- ударный;
- вибрационный;
- вдавливание;
- завинчивание.
Комбинирование некоторых из этих способов позволяет говорить о нескольких смешанных методах погружения свай:
- виброударный;
- вибровдавливание;
- погружение с подмывом грунта;
- погружение с использование электроосмоса.
Разберемся с основными тонкостями каждого метода.
№1. Ударный способ погружения свай
Ударный метод предполагает передачу свае поступательной энергии, благодаря которой она погружается в толщу грунта, вытесняя его часть наружу или уплотняя его. Для этого используют сложные и тяжелые механизмы – ударные самоходные или рельсовые установки. Для их передвижения по строительной площадке необходима ровная поверхность, поэтому предварительно территорию необходимо выровнять. Свая удерживается в вертикальном положении благодаря копрам, своеобразным стрелам.
На первых этапах погружение осуществляется медленно, чтобы можно было контролировать правильный угол наклона. На саму сваю воздействует штанговый или трубчатый молот. При одинаковом весе трубчатый молот имеет в 2-3 раза более высокую силу удара, чем штанговый. Чтобы сваебойное оборудование не разрушило сваю, применяется специальный наголовник. Погружение продолжается до тех пор, пока свая не достигнет проектной глубины.
К главным преимуществам метода относят:
- возможность проведения работ на любом типе грунта;
- высокая скорость и производительность монтажных работ;
- повышение несущих свойств фундамента, так как сваи, погружаясь в грунт, уплотняют его в зоне на 2-3 диаметра вокруг себя;
- работы можно проводить практически в любую погоду.
№2. Вибрационный способ погружения свай
Благодаря вибрации, которая передается на сваю специальным оборудованием, значительно снижается сила трения и сопротивление грунта. Именно поэтому для погружения сваи на проектную глубину зачастую потребуется гораздо меньше усилий, чем при забивке. Нельзя забывать, что при вибрировании так же, как и при ударном способе, осуществляется уплотнение грунта примерно на 1,5-3 диаметра сваи (все зависит от типа грунта), так что можно говорить о появлении дополнительных несущих способностей.
Данный способ предусматривает использование вибропогружателей. Такие установки через наголовник передают на сваю механические вибрации определенной частоты. Благодаря подобному влиянию грунт становится как бы плывучим, и свая начинает погружаться под действием собственного веса. Если речь идет о длинных тяжелых сваях, то используют низкие частоты, для легких небольших свай больше подойдут высокие частоты (более 1500 колебаний в минуту).
Процесс погружения начинается с установки вибропогружателя в исходное положение, крепления сваи и ее выравнивания по вертикали. Перед началом работ рекомендуется выполнить пробное включение, чтобы убедиться в отсутствии отклонений от вертикали. Подобное оборудование стоит дорого, да и управлять им должны квалифицированные специалисты: цена на вибропогружатель, точнее стоимость его использования, будет ниже, если воспользоваться услугами аренды. В Москве и по всей России аренду таких установок предлагает ГК «Буровые Технологии»: в стоимость включены услуги опытного оператора.
Вибрационный метод погружения свай рекомендуют использовать в следующих случаях:
- песчаные и водонасыщение грунты. Сваи-оболочки, металлический шпунт и железобетонные сваи в этом случае погружаются со скоростью 3,5-7 м/мин;
- на маловлажных и плотных грунтах способ также применим, но для этого придется предварительно пробурить скважину;
- при погружении в глинистые и тяжелые суглинистые грунты за 15-30 см до достижения проектной глубины лучше переходить на ударный способ.
Учтите, что в условиях плотной городской застройки, вибрация должна использоваться только лишь в нерезонансных режимах. Желательно, чтобы частота колебаний была не выше 40-50 Гц.
№3. Виброударный способ
Как следует из названия, этот метод предполагает комбинирование вибрационной и ударной нагрузки. На сваю одновременно воздействуют и колебания, и удары, что позволяет ей быстро и относительно легко входить в почву. Такой способ используют на плотных грунтах, где иной метод окажется нерезультативным.
Установка, которая осуществляет виброударное погружение, имеет две рамы: на одной располагается электрогенераторный ударный аппарат, на второй – стрела с вибропогружателем. Вибропогружатель соединяется со сваей при помощи наголовника, далее происходит позиционирование сваи и запуск механизма. Подобным способом можно погружать сваи длиной до 6 м.
№4. Вибровдавливание свай
Этот способ комбинирует ударный, вибрационный способ и метод вдавливания. На сваю воздействуют сразу три силы. Установка, которой производят работы, состоит из электрогенератора (работает от тракторного или экскаваторного двигателя), двухбарабанной лебедки, направляющей стрелы с вибропогружателем и блоков, через которые к вибропогружателю подходит вдавливающий канат от лебедки.
В обозначенном месте вибропогружатель поднимает сваю и устанавливает ее на ту точку, где будет происходить погружение. Свая защищается наголовником. При включении установки свая начинает погружение под действием вибрации, собственным весом, массы вибропогружателя, массы трактора или другой техники, ударной нагрузки. Удобно, что для установки не надо готовить пути перемещения. Способ подходит для работы со сваями длиной до 6 м.
№5. Погружение свай вдавливанием
Метод вдавливания используется на особо твердых и плотных грунтах (за исключением скальных пород) для погружения свай сплошного и трубчатого сечения небольшой длины (3-5 м). В основе метода – воздействие на сваю статической нагрузки. При работах используется спецтехника, которая занимает достаточно места, поэтому реализация способа возможна только на участках, где в распоряжении есть хотя бы 500 м2 площади.
Сначала сваю в вертикальном положении размещают в направляющей стреле установки, а свайный ствол фиксируют зажимами. Свая углубляется на метр, после чего на ее голову опускают оголовник, который и будет передавать давление на сваю через систему блоков от базовой машины (экскаватор, трактор). Это давление заставляет сваю постепенно погружаться в грунт. Если свая не может достичь необходимой глубины, с помощью оборудования ее немного приподнимают, снова опускают и продолжают вдавливание.
№6. Погружение свай завинчиванием
Метод используются для винтовых свай. Они состоят из двух частей: стальной наконечник с прилегающими к нему лопастями (обеспечивает легкое вхождение в грунт) и сам ствол сваи из стали или железобетона. Завинчивание используют при строительстве мостов, линий ЛЭП и прочих объектов с большой нагрузкой. Оптимально способ подходит для применения на неплотных или подтапливаемых грунтах, может использоваться в условиях любого климата. Винтовые сваи можно вкручивать даже в зонах с плотной застройкой.
Завинчивание происходит благодаря специальному оборудованию, которое устанавливается на раму автотягача. На приводе установки сваю крепят в инвентарной оболочке (не с помощью оголовника). Крутящий момент от оборудования благодаря трансмиссии переходит на сваю, она начинает вращаться и заглубляться в грунт. Если грунт слишком плотный, то допускается небольшое поднятие сваи и повторный запуск механизма. После того, как требуемая глубина достигнута, свая разжимается.
№7. Погружение свай методом подмыва грунта
Метод подмыва грунта используется на сыпучих и рыхлых грунтах (песчаные и супесчаные грунты) для установки свай большого диаметра и длины. Не допускается использовать метод на просадочных грунтах и при угрозе просадки близлежащих зданий. Способ основывается на смачивании грунта и последующем снижении силы трения, благодаря чему свая легко входит в грунт под действием собственной массы и массы молота, установленного на нее.
В наконечник или боковые стенки сваи встраиваются трубки, по которым подается вода под высоким напором (около 0,5 МПа). Под воздействием воды грунт становится более мягким, податливым, рыхлым и вымывается. Этот принцип нам знаком еще из песочницы. Сопротивление грунта свае снижается, вода также размывает прилегающие стенкам сваи слои грунта, снижая силу трения. Трубки подачи воды имеют диаметр 38-62 мм. Боковой подмыв (обеспечивается 2 или 4 трубками по бокам сваи, на 30-40 см выше острия) более эффективно снижает силу трения стенок сваи по сравнению с центральным подмывом (обеспечивается одно- или многоструйным наконечником по центру сваи).
Понятно, что о высокой несущей способности в этом случае речь не идет, поэтому часто способ подмыва комбинируют с ударным способом. В этом случае снижаются расходы и повышается надежность обустраиваемого фундамента.
№8. Метод электроосмоса при погружении свай
Метод электроосмоса нельзя считать самостоятельным – это, скорее, способ упрощения процесса погружения сваи. Хорошо подходит для плотных и водонасыщенных глинистых грунтов и суглинков. Суть метода заключается в соединении двух свай в электрическую сеть. Уже погруженная свая играет роль анода, а еще не забитая – катода. При включении тока грунт около анода теряет влагу – она переходит в зону около катода. В более влажный грунт, как известно, погрузить сваю намного проще. Погружение осуществляется ударным методом либо вдавливанием.
После того, как в сети пропадет ток, свойства грунта будут восстановлены в короткий срок, так что переживать по поводу несущей способности такого фундамента не стоит.
Буранабивной метод погружения свай
Оговоримся сразу, буранаибивной метод лишь косвенно относится к способам погружения свай, ведь в этом случае сваи создают сразу на участке, но коротко опишем и его. Сваи создают путем сооружения в заранее подготовленной скважине каркаса из арматуры, который потом заливается бетоном. Скважина создается с помощью ударного или вращательного бура.
Буронабивные сваи создаются одним из следующих способов:
- обсадными трубами. В скважину устанавливается труба, которая защищает стенки от обваливания. Затем создается арматурный каркас и заливается подготовленный бетон. Сама труба может остаться в скважине или быть демонтированной. Естественно, в этих двух случаях необходимы разные трубы;
- без обсадных труб. Бетонный раствор начинается вливаться в скважину по ходу ее бурения. Он укрепляет стенки и играет роль обсадной трубы. Далее в бетон помещается каркас из арматуры. Для более равномерного распределения бетона используют специальную трубу для заливки, с вибратором на конце.
Напоследок отметим, что сама схема погружения и последующего расположения свай также имеет большое значение:
- рядовая схема предполагает равномерно удаленное расположение свай относительно друг друга. Подходит для песчаных и гравийных грунтов, не используется на плотных почвах, проста в реализации;
- спиральная схема предполагает расположение свай от центра фундамента к его периметру по спирали. В этом случае можно говорить о максимально равномерном распределении нагрузки и снижении вероятности усадок;
- секционная схема предполагает установку двух опор в одном ряду, последующий пропуск одного ряда и вновь установку двух опор. Так проходится все свайное поле, после чего в пропущенные ряды устанавливаются сваи. Вариант подходит для участков с плотным грунтом.
Сооружение фундамента – очень ответственный процесс, к которому необходимо подходить с пониманием особенностей почвы, специфики возводимого здания и рядом расчетов. Метод погружения вместе с другими факторами влияет на надежность фундамента, так что к его выбору необходимо относиться серьезно.
Статья написана для сайта remstroiblog.ru.
Способы устройства свайных фундаментов
🕑 Время чтения: 1 минута
Процесс и методы установки свайных фундаментов являются такими же важными факторами, как и процесс проектирования. Способы установки свайного фундамента — свайным молотком и бурением механическим шнеком. Во избежание повреждений свай при проектировании следует тщательно выбирать методы установки и оборудование для установки. Если установка будет производиться 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 по месту
- Наличие кранов и
- Ограничения по шуму, которые могут действовать в данной местности.
- Падающий вес
- Взрыв
- Вибрация
- Домкрат (ограничен микровалкой)
- Струя
- Паровые или пневматические молоты одностороннего действия
- Отбойные молотки двустороннего действия
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, чтобы сломать поверхностное трение по бокам 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 любым грунтом, содержащим крупный гравий, булыжники или валуны. Методы бурения (несмещающие сваи) Шнек непрерывного действия (CFA) Оборудование состоит из мобильного базового шасси, оснащенного лопаточным шнеком с полым штоком, который врезается в землю 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 бетон с высокой технологической способностью, 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, а куча формируется путем заполнения бетоном.В этом процессе важно, чтобы вращение шнека и поток бетона согласовывались, чтобы избежать обрушения сторон отверстия над бетоном на нижнем пролете 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 почвенные 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 стороны отверстия.Рисунок 2: Процесс непрерывного полета шнека
Недостаточно Особенность буронабивных свай, которая иногда используется для использования несущей способности подходящих пластов за счет увеличения основания.Для использования этого метода почва должна быть способной к открытию без опоры. Идеально подходят твердые 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 вращательного бурения b) Шнек непрерывного действия, c) Открытое положение инструмента для бурения снизуСтраница не найдена для pile_driving_methods_displacement_piles
Имя пользователя*
Электронное письмо*
Пароль*
Подтвердить Пароль*
Имя*
Фамилия*
Страна Выберите страну … Аландские острова IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Санкт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongo (Браззавиль) Конго (Киншаса) Кук IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraÇaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный Территория нг КонгВенгрияИсландияИндияИндонезияИранИракОстров МэнИзраильИталия Кот-д’ИвуарЯмайкаЯпонияДжерсиИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКиргизияЛаосЛатвияЛебанЛезотоЛиберияЛибияоЛихтенштейнЛихтенштейнЛитва ЮжныйAR, ChinaMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarRepublic из IrelandReunionRomaniaRussiaRwandaSão Tomé и PríncipeSaint BarthélemySaint HelenaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint Мартин (Голландская часть) Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSan MarinoSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия / Sandwich ОстроваЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурция ТуркменистанТуркс и Острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобритания (Великобритания) США (США) УругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЗападное СамоаЙеменЗамбияЗимбабве
Captcha *Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.*
Страница не найдена для drop_hammer_method_of_pile_driving
Имя пользователя*
Электронное письмо*
Пароль*
Подтвердить Пароль*
Имя*
Фамилия*
Страна Выберите страну … Аландские острова IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Санкт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongo (Браззавиль) Конго (Киншаса) Кук IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraÇaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный Территория нг КонгВенгрияИсландияИндияИндонезияИранИракОстров МэнИзраильИталия Кот-д’ИвуарЯмайкаЯпонияДжерсиИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКиргизияЛаосЛатвияЛебанЛезотоЛиберияЛибияоЛихтенштейнЛихтенштейнЛитва ЮжныйAR, ChinaMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarRepublic из IrelandReunionRomaniaRussiaRwandaSão Tomé и PríncipeSaint BarthélemySaint HelenaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint Мартин (Голландская часть) Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSan MarinoSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия / Sandwich ОстроваЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурция ТуркменистанТуркс и Острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобритания (Великобритания) США (США) УругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЗападное СамоаЙеменЗамбияЗимбабве
Captcha *Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.*
Страница не найдена для bing_methods_non displacement_piles
Имя пользователя*
Электронное письмо*
Пароль*
Подтвердить Пароль*
Имя*
Фамилия*
Страна Выберите страну … Аландские острова IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Санкт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongo (Браззавиль) Конго (Киншаса) Кук IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraÇaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный Территория нг КонгВенгрияИсландияИндияИндонезияИранИракОстров МэнИзраильИталия Кот-д’ИвуарЯмайкаЯпонияДжерсиИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКиргизияЛаосЛатвияЛебанЛезотоЛиберияЛибияоЛихтенштейнЛихтенштейнЛитва ЮжныйAR, ChinaMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarRepublic из IrelandReunionRomaniaRussiaRwandaSão Tomé и PríncipeSaint BarthélemySaint HelenaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint Мартин (Голландская часть) Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSan MarinoSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия / Sandwich ОстроваЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурция ТуркменистанТуркс и Острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобритания (Великобритания) США (США) УругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЗападное СамоаЙеменЗамбияЗимбабве
Captcha *Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.*
Методы установки забивки свай
Фундаменты свай представляют собой более глубокие конструкции, которые используются там, где площадка несколько слабая и имеет неглубокую расслоение опор, что делает необходимым передачу нагрузки на более глубокий пласт посредством трения или принципа торцевых опор. Фундаменты защищают конструкции, перенося вес на слои породы или почвы, обладающие соответствующей несущей способностью и правильными установочными свойствами. Доступны самые разные типы фундаментов, подходящие для самых разных сфер применения.
Методы свайного фундамента и процедуры развертывания являются факторами, столь же важными, как и процесс проектирования. Методы установки свайного фундамента включают:
- Свайный молот
- Бурение механическим буром
Опытные и компетентные Подрядчики свайных работ в Лондоне советуют очень тщательно выбирать инструменты и строительное оборудование, чтобы не повредить сваи. этап проектирования
Методы забивки сваи со смещением- Падающий вес
- Вибрация
- Гидравлическая забивка
Методы забивки сваи без смещения
- Шнек непрерывного действия (CFA)
- Паровые или пневматические свайные молоты одностороннего действия
- Свайные молоты двустороннего действия
- 31 Метод забивки сваи с помощью ударного молотка
Молоток, примерно равный массе сваи, поднимается по направляющей на соответствующую высоту и выпускается для удара по верхнему концу сваи.Это основная форма молота, используемая в тандеме с легкими блоками и образцами свай, где доставка парового котла или компрессора на строительную площадку может оказаться дорогостоящим делом для забивки довольно ограниченного количества свай.
Существует два основных типа ударных молотов:
Бригады одностороннего действия или сжатого воздуха в форме Цилиндр содержит огромную массу, которая расцепляет шток поршня.Пар отключается на пике движения или на более низкой высоте, которую подрядчики сваи могут легко регулировать, и цилиндр свободно падает на головку сваи.
Молоты свай двустороннего действия могут приводиться в действие паром или сжатым воздухом. При использовании такого молотка каркас для сваи не требуется, и вместо этого он может быть соединен с помощью направляющих для ног с верхней частью сваи, забиваемой деревянной рамой. При использовании с каркасом сваи задние направляющие прикрепляются к молотку болтами для сцепления с головками, и используются только короткие направляющие для ног, чтобы блокировать перемещение молота в положение относительно верха сваи.Молоты двустороннего действия в основном используются для забивки шпунтовых свай.
Забивка сваи за счет вибрации
Обычно вибромолоты имеют электрический или гидравлический привод и состоят из соосных противоположно вращающихся нестандартных деталей внутри покрытия, прикрепленного к головке сваи.
Амплитуда колебаний по сторонам сваи достаточна, чтобы сломать поверхностное трение. Подрядчики по укладке свай рекомендуют грунт, несущий песчаный или гравийный грунт, как лучший кандидат для применения вибрационных методов забивки свай.
Водоструйная очистка
Водоструйная очистка может использоваться для облегчения проникновения свай в отложения или грунт, заполненный гравием. Однако этот метод имеет очень ограниченный успех против жестких глин или любой почвы, содержащей много крупного гравия, булыжников или гальки.
Метод растачиванияНепрерывный полет
Шнек (CFA) В данном случае техника состоит из мобильного фундаментного держателя, оснащенного лебедкой с полым штоком, которая перемещается в почву на необходимую глубину забивки свай.Бетон заливается через шнек для создания сваи по мере ее удаления с земли.
Шнек снабжен защитной крышкой на выходе в основании центрального канала и катится к земле с помощью установленного сверху вращающегося гидравлического двигателя, работающего на мачтовом носителе.
Высокофункциональный бетон вводится через пустотелый шток шнека; при достижении необходимой глубины защитная крышка автоматически отключается под давлением заполняющего бетона.При повороте сеялки в соответствующем направлении, как на этапе бурения, грунт вытесняется вертикально. Наконец, шнек снимается, и свая формируется путем набивки бетоном.
Квалифицированные подрядчики считают, что необходимо согласовать движение шнека и движение заливки бетона, чтобы предотвратить разрушение стенок бетонного отверстия, особенно во время нижнего пролета буровой установки, что может привести к образованию пустот в бетоне, заполненном почва.
Этот метод особенно эффективен на влажных и мягких почвах и позволяет устанавливать ряд буронабивных свай различного диаметра, которые могут проникать в множество грунтовых условий.
Недоработка
Недоработка — это уникальная особенность буронабивных свай, которая иногда используется, предлагая расширенное основание для увеличения несущей способности соответствующих пластов. Чтобы использовать эту технику, почва должна иметь возможность стоять вертикально на открытом воздухе и сама по себе. Жесткие и более твердые глины, такие как те, что найдены в Лондоне, являются лучшими кандидатами.
Устройство Underreaming монтируется внутри прямой секции ствола сваи в заблокированном состоянии, а затем расширяется в нижней части сваи, чтобы создать нижнюю часть стопки.
8 Популярные методы забивки зданий в строительстве
Свайные фундаменты — это один из методов, используемых для обеспечения прочного основания конструкций. Этот метод чаще всего выбирают, когда почва нестабильна или когда в области, расположенной непосредственно под местом возведения конструкции, присутствует значительная влажность и вода. Этот один базовый метод может быть реализован множеством различных способов для соответствия различным условиям и потребностям.
Вот восемь популярных способов забивки зданий в строительстве:
Метод №1: Забивные сваиС помощью забивателя и молоткового оборудования сборные сваи забиваются (или забиваются, отсюда и название) глубоко в землю.Забивные сваи делают их из стали, бетона или дерева. Этот метод выгоден еще и тем, что он уплотняет почву во время забивания молотком. Некоторые почвы, такие как ил, уплотняются не так хорошо, как другие, и в таких случаях это преимущество теряется. Еще одно преимущество забивных свай заключается в том, что они позволяют свае распределять нагрузку на верхнюю конструкцию за счет как несущей способности, так и трения.
Одним из недостатков забивных свай является то, что процесс забивания может фактически повредить или снизить прочность сваи.Подушечки используются для защиты молота от прямого удара сваи в качестве меры, чтобы не повредить сваи. Тем не менее, резкие удары все еще могут нанести ущерб, несмотря на все усилия.
Метод № 2: Набивные сваиЭтот метод, также называемый набивкой на месте или бурением, требует, чтобы отверстие было предварительно вырыто и усилено. Сваю изготавливают из бетона, залив ее прямо в яму. Это несущие сваи, и они не распределяют нагрузку за счет трения, как забивные сваи.
Они полезны, потому что они не вызывают таких сильных вибраций и шума, как забивные сваи, поэтому они гораздо менее агрессивны, особенно в густонаселенных районах. Кроме того, они более устойчивы к стихийным бедствиям, таким как сильные ветры, штормы и землетрясения.
Метод № 3: Забивные и монолитные сваиСтальной снаряд вбивается в землю, как забивная свая. Затем в оболочку заливается бетон, что делает этот метод наилучшим сочетанием двух ранее упомянутых способов укладки свай.
Преимущества этого метода основаны на преимуществах забивных и буронабивных свай: он позволяет распределять нагрузку за счет трения, уплотняет окружающий грунт, и свая не теряет целостности из-за забивания, потому что это всего лишь оболочка. что на самом деле забито.
Метод №4: Винтовые сваиЭти сваи, также известные как винтовые сваи, сделаны из стали и работают как забивные сваи. Однако вместо того, чтобы забивать сваю на место, эти сваи привинчиваются, что снижает шумовое загрязнение.
Их любят за то, насколько они просты в установке и насколько они минимально инвазивны для окружающей среды по сравнению с другими типами свай. Винтовые сваи также невероятно универсальны и могут применяться практически в любом типе грунта.
Метод № 5: Фрикционные сваиВ отличие от свай с торцевыми опорами, сваям с фрикционным подшипником не требуется полностью доходить до твердого слоя почвы, который может находиться намного ниже поверхности.Эти сваи распределяют вес по всей своей поверхности за счет трения.
В случае сваи с подшипником скольжения, чем длиннее свая, тем большую нагрузку она может выдержать, поскольку имеет большую площадь поверхности для создания трения.
Метод № 6: Концевые опорные сваиВ случае сваи с торцевыми опорами или несущих свай наиболее важной частью является то, что сваи заходят достаточно глубоко, чтобы преодолевать слабый грунт ближе к поверхности и ударяться о твердый грунт под ним.Вся нагрузка, которую принимает на себя свая, ложится на нижний конец сваи, который теперь опирается на почву, достаточно прочную, чтобы справиться с ней.
Метод № 7: Шпунтовые сваиЭти сваи длинные и плоские, часто изогнуты в форме буквы Z или U для увеличения прочности и распределения нагрузки. Сваи устанавливаются в соединенную линию, часто прямо в них встроен какой-либо механизм блокировки.
Эти сваи могут быть как временными, так и постоянными и используются для различных целей, включая использование в качестве защитных стен, подпорных стен, волноломов и поддержки земляных работ, все из которых являются обычными применениями для шпунтовых свай.
Метод № 8: Сваи уплотнителя грунтаЭтот метод чаще всего используется для стабилизации грунта, который недостаточно прочен, чтобы выдерживать нагрузку. Их также можно назвать сваями для уплотнения песка, но они полезны не только для песчаной почвы. Скорее, они являются хорошим выбором для многих различных мягких почв.
Эти сваи создаются на месте с использованием временной стальной оболочки в качестве направляющей. Стальная оболочка отталкивает материал, затем насыпается песок, чтобы заполнить образовавшуюся дыру.Затем стальная оболочка удаляется, позволяя песку заполнить отверстие, оставшееся на своем месте. Это уплотняет почву вокруг себя, создавая более плотное основание.
6 важных этапов забивки сваи — Minitar
Свайная забивка — это процесс устройства свайного фундамента. Это специализированная деятельность, требующая значительного опыта и знаний в области работы с молотами и работы с сваями, чтобы обеспечить их размещение с заданными допусками и позиционирование.
Процесс установки свайных фундаментов так же важен, как и процесс проектирования.Чтобы не повредить сваи, осторожно используйте выбранное оборудование и методы установки.
Тип используемого свайного фундамента зависит от различных факторов, включая стоимость, уровень воды, доступные ресурсы, состояние почвы, сроки проекта, чувствительность к шуму и вибрации, а также общую нагрузку от надстройки.
Процесс забивки сваи состоит из нескольких этапов:
1. Исследование участкаОдним из наиболее важных шагов в процессе забивки сваи является исследование площадки.Оцените близлежащие постройки, поскольку они могут создать проблемы для предлагаемого проекта в долгосрочной перспективе. Чтобы избежать трудоемких и дорогостоящих сбоев, рекомендуется определять эти проблемы на начальных этапах процесса.
Отметьте расстояние от близлежащих жилых комплексов, школ, зданий и больниц. Если школа или больница находятся недалеко от участка, забивка свай может оказаться невозможной. Однако в таких ситуациях шум можно предотвратить или уменьшить, установив домкратные сваи.
Если в предлагаемом проекте здания предусмотрен подвал, для земляных работ необходимо подкрепление близлежащих зданий.Также можно использовать тяжелые связи и стены из секущих свай. Если на участке есть сжимаемый грунт, новое здание может привести к уплотнению. Для свай близлежащих конструкций это вызовет отрицательное трение.
Свайный фундамент имеет втрое большую глубину. Смещение грунта в результате забивки свай может привести к повреждению близлежащих зданий, но этого можно избежать, если тщательно изучить участок.
2. Использование вытесняющих свайВы можете спроектировать вытесняющие сваи для установки, не снимая грунт с земли.При помощи специального оборудования сместите почву в поперечном направлении и утрамбуйте ее в окружающую местность. Хотя вытесняющие сваи подходят не для каждой ситуации, в некоторых случаях они могут выдерживать более высокую грузоподъемность по сравнению с альтернативными буронабивными или винтообразными сваями, поскольку большая часть веса груза переносится на землю и равномерно распределяется по земле.
Со временем инженеры-строители придумали множество стилей вытесняющих свай, которые в основном относятся к категории монолитных или сборных.Большинство из них привинчены, просверлены или вбиты в землю. Во время этого процесса обычно используются солнечные сваи, что позволяет эффективно управлять вытесняющими сваями.
3. Использование сменных свайВложите сваи в вырытые в земле ямы. Сталь или бетон заменяют глину или выкопанный материал. Сменные сваи часто называют буронабивными, потому что удаление почвы для образования отверстия для сваи требует техники бурения. Вы можете использовать их для формирования свайных фундаментов рядом с существующими зданиями, чтобы ограничить шум и вибрацию, или в связных грунтах, чтобы помочь с образованием свай трения.
4. Забивка сваи с использованием вибрацииДля забивания свай можно использовать вибромолоты. Они могут иметь гидравлический или электрический привод и оснащены вращающимися в противоположных направлениях эксцентриками, размещенными в корпусе, прикрепленном к головке сваи. Колебания имеют достаточную амплитуду, чтобы исключить поверхностное трение по бокам свай. Вибрационные методы отлично подходят для гравийной или песчаной почвы.
Вы можете использовать водоструйную очистку для облегчения проникновения свай в песчаный гравий или песок.Однако в твердой или жесткой глине или почве со значительными валунами, булыжником или крупным гравием этот метод может оказаться неэффективным.
5. Забивка сваи с помощью отбойного молоткаЭтот метод включает использование молотка примерно того же веса, что и свая, который поднимается на подходящую высоту и затем помещается на головку сваи.
Имеется два ударных молота: сжатый или паровоздушный одностороннего действия, или свайный двустороннего действия, молоты. Паровоз одностороннего действия или пневмоударник имеет массивный цилиндрический груз.Сжатый воздух или пар толкает вверх неподвижный шток поршня. Достигнув вершины, оператор отключает пар, чтобы цилиндр мог свободно упасть на свайный шлем.
Вы можете приводить в движение свайные молоты двустороннего действия с помощью сжатого воздуха или пара, для чего не требуется свайная рама. Его можно прикрепить к верху с помощью направляющих для ног. Для забивки шпунта можно использовать молотки двустороннего действия.
6. Проверка целостности сваиДве основные категории испытаний на целостность свай — это методы низкой деформации и методы высокой деформации.В методах с низкой деформацией используется ручной молоток, который ударяет по свае и генерирует два типа волн: поперечные и продольные. Волны перемещаются вместе с кучей и возвращаются.
Датчик передает информацию оператору, который производит вычисления и предоставляет необходимую информацию о целостности сваи. Обе волны должны быстро вернуться, если свая работает хорошо, но сломанный участок может задержать сигнал. Некоторые датчики могут регистрировать снятие напряжений, деформацию и нагрузку на сваю.
Для метода высокой деформации вместо ручного молотка можно использовать сваебойный молот. Вместе с целостностью сваи этот метод обеспечивает оператору несущую способность почвы.