Ленточный фундамент на буронабивных сваях

На этой странице мы представляем фото основных этапов возведения ленточного фундамента на буронабивных сваях.

В силу прочности и легкости конструкции будущего дома требования к фундаменту минимальные. Канадский дом очень неприхотлив и в отличие от кирпичных домов может выдерживать сезонные подвижки фундамента. Стоимость такого фундамента составляет не 15% от стоимости каркаса дома. Выполняется он чаще всего, если хотят сделать внешнюю отделку дома под кирпич или камень. Если, отделывать дом сайдингом, то лучше возводить фундамент на винтовых сваях. Удастся сэкономить немало и денег, и времени. А главное, на винтовых сваях всегда есть возможность увеличить площадь дома. В случае ленточного фундамента — это проблема, которую в общем случае решить непросто. Многое зависит от грунта, на котором построен дом.

Сначала размечаем место будущего фундамента:

В грунте нужно пробурить скважины на глубину заложения сваи, это можно сделать с помощью мотобура или ручного бура подходящего диаметра.

Затем в сделанную скважину ставится опалубка.

Если грунт плотный и не осыпается со стенок скважины, то опалубку в скважину можно не устанавливать.

По периметру будущего фундамента копаем траншею глубиной 80-85 см. Под ленточный фундамент вводы в дом электричества (бронированным кабелем) и вводы (ниже глубины промерзания грунта) лучше заложить заранее.

Этот момент изображен на фото. Не забываем про выводы из дома (кабеля для локальной очистной станции, для насоса в колодце или скважине, канализации и т.п.). Пока ничего не построено, это сделать очень просто. Вводы-выводы из дома полагается делать с низкой стороны, если площадка, на которой возводится дом, имеет уклон. Это нужно для защиты от проникновения под дом дождевых и других вод.

Фундаментную траншею засыпаем песком ниже уровня грунта примерно на 10 см. Замена пучинистого грунта песком снижает неравномерное давление на фундамент при морозном пучении. Песок насыпаем слоями с трамбованием.

Песчаная подсыпка должна быть спланирована. Можно это сделать с помощью водяного уровня.

Для устройства опалубки использованы обрезные доски 100х25 мм, 150х25 мм. Расстояние между вертикальными стойками меньше метра. Высота будущего фундамента 600 мм, ширина 400 мм (облицовка будущего дома под кирпич). Все крепим очень тщательно. При устройстве опалубки прочность излишней не бывает! Для сборки опалубки лучше применять саморезы. Так будет проще разбирать опалубку. Доски от опалубки и выкрученные саморезы нам еще пригодятся. Опалубку выставляем по уровню. Тщательно выверяем все углы (сравниваем диагонали, если это прямоугольник). Изнутри опалубку гидроизолируем пленкой, рубероидом и т.п.

Буронабивная свая работает на сжатие и на разрыв. Сжимающая нагрузка действует на нее со стороны дома, нагрузка на разрыв может действовать со стороны пучинистого грунта, когда нижняя часть сваи будет зажата в нижнем слое грунта, а верхнюю часть будет тянуть верх промерзший грунт.

Поэтому необходимо армирование буронабивных свай.

Арматурный каркас буронабивноого фундамента представляет собой несколько вертикально установленных прутков арматуры с ребристой поверхностью, которые соединены между собой горизонтальными прутками. Вертикальное армирование нужно выполнять из арматуры диаметром 10-12 мм, потому что именно эти прутки будут воспринимать на себя нагрузку.

Горизонтальное же армирование можно делать из гладкой арматуры диаметром 6-8 мм с шагом около 1 м, оно необходимо только для того, чтобы связать вертикальные прутки в единую жесткую конструкцию. Если планируется устройство ростверка, то для связи с его арматурным каркасом прутки арматуры буронабивной сваи должны торчать из ее оголовка.

После того, как скважина пробурена, установлены опалубка и арматурный каркас, можно заливать бетон.

При приемке готового (товарного) бетона следует быть готовым к разным неожиданностям. Поэтому рядом с опалубкой обязательно сооружаем короб для приемки бетона в объеме 2-3 м3. И держим наготове ведра или носилки для ручного разноса бетона.

Укладываем бетон М-200 в опалубку с помощью вибратора (можно обойтись обычным штыкованием). При использовании вибратора нельзя слишком увлекаться — опалубку распирает. Заливку бетона осуществляем с помощью сколоченных деревянных желобов. Бетононасос заказывать дорого.

В течение хотя бы недели (лучше три-четыре недели) бетон держим во влажном состоянии. Посыпаем опилками и поливаем пару раз в день.

Через пару недель опалубку можно снять.

Так как дом собираемся ставить деревянный, в бетонном фундаменте необходимо заранее оставлять продухи для вентиляции ленточного фундамента. При заливке ленточного фундамента в опалубку закладываются обрезки канализационных труб или короб из четырех досок, так чтобы продухи получились друг напротив друга. Ленточный фундамент заливается бетоном, бетон набирает прочность, продухи готовы. Их закрывают решетками, а зимой «для тепла» затыкают утеплителем.

Буронабивной фундамент своими руками: с ростверком, ленточный, инструкция

Буронабивной фундамент является одной из разновидностей свайных конструкций. Такое название он получил в соответствии с технологией изготовления опор.

Содержание статьи

• 1 Что это такое? Конструктивные особенности
• 2 Технология устройства
  • 2.1 Обустройство сваи в сухих грунтах
  • 2.2 Технология устройства буронабивных свай в обводненных грунтах
• 3 Сооружение буронабивных свай: порядок выполнения работ
  • 3.1 Этапы работ
• 4 Устройство ростверка
• 5 Особенности устройства свайно-ленточного фундамента

Что это такое? Конструктивные особенности

Буронабивной фундамент

Конструктивно буронабивной фундамент представляет собой совокупность свай, изготовленных методом бурения скважин с их армированием и последующей заливкой бетонной смесью (о том, как правильно залить фундамент под дом).

Диаметр скважин определяется расчетным путем. Опыт показывает, что этот параметр варьируется в диапазоне 150-400 мм. В зависимости от назначения постройки и ее типа подготовленные сваи связывают ростверком или возводят стены непосредственно на них.

Схема устройства буронабивного фундамента:

Технология устройства

При устройстве буронабивных свай своими руками следует иметь в виду, что технологический процесс изготовления зависит от состояний грунта на строительной площадке.

Обустройство сваи в сухих грунтах

Если участок характеризуется сухими либо маловлажными грунтами, порядок выполнения работ будет следующим:

1. При помощи бурового агрегата, оснащенного шнековой колонной или буровым ковшом, бурится скважина. Глубина ее и диаметр должны соответствовать проектным.
2. Во избежание обрушения устье скважины обсаживают металлическим патрубком.
3. В нижней части скважины с помощью уширителя разбуривается полость.
4. Затем внутрь опускается армирующий каркас. Его габариты должны быть таковыми, чтобы между стенками ствола сваи и металлом при заливке образовался защитный слой толщиной 6 см.
5. После установки арматуры в скважину опускают бетонолитную трубу с приемной воронкой.
6. Производится заливка сваи бетонной смесью с постепенным подъемом бетонолитной трубы. По мере заполнения скважины бетон уплотняется посредством вибраторов, закрепленных на бетонолитной трубе.
7. По окончании заливки в специальном инвентарном кондукторе формуют голову сваи.

Схема устройства бура для буронабивного фундамента:

Схема скважины буронабивного фундамента на сухом грунте:

Технология устройства буронабивных свай в обводненных грунтах

При работе на неустойчивых обводненных грунтах применяют следующую технологию:

1. Скважину бурят с использованием оборудования ударного или вращательного действия. Если на пути рабочего органа попадается скальная прослойка, с ней справляются при помощи грейфера или долота.
2. В процессе бурения производится закачка глинистого раствора, задача которого состоит в противодействии обрушению стенок скважины. Проникающий в грунт рабочий раствор образует глинистую корку.
3. Все последующие действия не отличаются от предыдущей технологии.

Для приготовления глинистого раствора используются глиносмесители, грязевые насосы и отстойники для рабочего раствора.

Процесс изготовления свай по данному способу достаточно трудоемок, поэтому браться за сооружение своими руками буронабивного фундамента на сложных грунтах специалисты не рекомендуют.

Сооружение буронабивных свай: порядок выполнения работ

Буронабивные сваи

На благополучных участках при строительстве небольших строений – дачных домиков, хозпостроек и пр. можно соорудить буронабивные сваи вручную: технология устройства опор в данном случае особо сложными операциями не изобилует, так что, имея комплект ручного бурения и пару крепких помощников, можно браться за работу.

У ручного способа бурения есть ряд существенных недостатков:

• Это весьма трудоемкий процесс, так что, сэкономив деньги, вы проиграете в рудовых и временных затратах;
• Бурение вручную скважин в твердых грунтах сопряжено с большими сложностями;
• Бурить специалисты рекомендуют до глины (какой фундамент лучше на глинистой почве). Если она залегает глубоко, ручным буром можно и не добраться до нее.

Несколько облегчает задачу применение бензинового бура. С его помощью можно пробурить несколько скважин за день.

Но самым лучшим решением все-таки будет использование специальной техники, позволяющий в течение одного дня выполнить полный объем работ по бурению.

Однако в данном случае чрезвычайно важна высокая скорость выполнения дальнейших работ: если вдруг задождит, вся предыдущая работа пойдет насмарку — стенки готовых скважин обрушатся, и придется все начинать сначала. Повторная аренда техники негативно скажется на конечной стоимости фундамента.

Этапы работ

Итак, вы решили соорудить буронабивной фундамент своими руками.

Пошаговая инструкция по выполнению соответствующих работ будет выглядеть следующим образом:

• В первую очередь производится разметка свайного поля (как сделать разметку фундамента под дом своими руками).
• После выноса всех осей фундамента
  на местность можно приступать к бурению скважин. Диаметр бура выбирается по соответствующему размеру обсадной трубы с учетом припуска в 10 см на размер. То есть, если вы планируете использовать двухсотмиллиметровую трубу, отверстие под нее надо сверлить 300-миллиметровым буром.

Бурение скважин

• В подготовленную скважину опускается обсадная труба и производится проверка ее на вертикальность. После того, как изделие приняло нужное положение, его надо зафиксировать – упорами из досок или подкладками, вставленными между стенками трубы и скважины.
• В трубу устанавливаются 2-3 арматурных стержня периодического профиля. Прутки не должны соприкасаться со стенками трубы – расстояние между ними должно быть не менее 50 мм.
• Производится заполнение трубы бетоном. Его консистенция должна быть более жидкой, чем, к примеру, при заливке ленточного фундамента (о том, какая марка бетона нужна для ленточного фундамента). Но количество цемента в смеси должно быть больше — примерно в два раза.
• Из-за небольшого диаметра трубы вероятность образования воздушной пробки велика. Поэтому в процессе заливки необходимо периодически смесь уплотнять. Лучше всего это делать строительным вибратором. Если его нет – придется пользоваться обычной «толкушкой».
• По окончании заполнения обсадной трубы бетонной смесью производится контрольная проверка ее вертикальности, а затем – обратная засыпка. Засыпают зазор между трубой и стенкой скважины послойно. Через каждые 20 см землю необходимо тщательно утрамбовывать.

После сооружения всех свай работу прерывают не менее чем на две недели. После указанного срока производится выравнивание опор. При необходимости сваи обрезаются при помощи мощной болгарки с диском, способным резать бетон и арматуру.

Обратите внимание: гидроизоляцию буронабивых свай выполняют до опуска труб в скважину. В качестве гидроизоляционного материала можно использовать составы на основе битумной мастики или армированный водостойкий скотч.

Устройство ростверка

Ростверк на сваях

При сооружении буронабивного фундамента с ростверком своими руками необходимо принять решение – будет ли он висячим или заглубленным?

Если вы выбрали первый вариант, то вам необходимо обеспечить зазор между нижней поверхностью ростверка и землей, равный 200-300 мм. В случае устройства заглубленного ростверка он должен быть погружен в грунт на 200 мм.

При строительстве деревянной постройки – бани, например – роль ростверка может выполнять нижний венец сруба. Но чаще всего сваи связывают в единую конструкцию железобетонной лентой.

Заливку ростверка производят в опалубку. Предварительно в нее устанавливают армирующий каркас, состоящий из верхнего и нижнего поясов, соединенных между собой вертикальными стержнями. Под нижний пояс подкладывают деревянные пластины толщиной 30-50 мм.

Схема буронабивного фундамента с ростверком:

Таким способом обеспечивается нормативное требование, согласно которому металл в ж/б конструкциях должен быть защищен 3-5-ти сантиметровым слоем бетона.

Особенности устройства свайно-ленточного фундамента

Перед тем, как сделать ленточный фундамент с буронабивными сваями, роется траншея глубиной до 400 мм. Затем в ней бурятся скважины, и обустраиваются свайные опоры. После этого в траншее устраивается песчаная подушка, а затем монтируется опалубка.

Схема ленточного фундамента с буронабивными сваями

Дальнейшие действия по сооружению своими руками буронабивных фундаментов для домов производятся по классической схеме:

• монтируется армирующий каркас;
• производится заливка бетона, и готовая конструкция «отправляется на расстойку» – до набора бетоном марочной прочности (сколько должен стоять фундамент перед постройкой дома).

Фундамент [искусство улучшения фундамента]

Фундамент — это процесс укрепления фундамента существующей структуры, которая может быть зданием или любым другим типом конструкции.

Это хорошая техника, которая используется при строительстве и после строительства для улучшения фундамента. Как правило, проводится улучшение существующего фундамента и состояния грунта, чтобы выдерживать большую нагрузку. Это один из методов, который можно использовать для улучшения фундамента.

Подкрепление — это техника, которая требует большой осторожности и тщательного контроля за работой. Неправильный подход, процедуры, методы и т. д. могут привести к поломке конструкции.

В основном это делается для существующей структуры. При неправильном уходе может произойти отказ конструкции, серьезное повреждение конструкции и т. д.

Цель поддержки – Почему мы делаем поддержку

Есть много причин, которые мы можем обсудить в рамках этой темы. Некоторые из наиболее важных причин перечислены ниже.

• Первоначальный фундамент непрочен или нестабилен

Если первоначальный фундамент недостаточно прочен, чтобы выдержать нагрузку, приложенную от надстройки, его необходимо улучшить, чтобы избежать отказов. Кроме того, при наличии различных осадок из-за неадекватности фундамента можно провести улучшение под фундаментом для повышения несущей способности грунта.

• При изменении использования структуры

Есть возможность изменить использование зданий. Когда приложенные нагрузки увеличиваются из-за этих изменений, подкрепление выполняется как улучшение фундамента.

• Изменение свойств грунта под фундаментом

При наличии сжимаемых грунтов, разлагающихся грунтов и т.п. их свойства со временем меняются. В результате фундаменты могут осесть. В этих условиях производится улучшение состояния почвы.

• Учет неправильных характеристик грунта

Учет неправильных характеристик грунта или неправильная классификация грунтов приводит к неправильной оценке расчетных параметров грунта, таких как емкость, поверхностное трение (положительное поверхностное трение и отрицательное поверхностное трение) и т. д.

Это может привести к чрезмерной осадке здания даже во время строительства.

• Земляные работы для прилегающей конструкции

Земляные работы оказали значительное воздействие на существующую структуру. Надлежащее крепление может предотвратить/свести к минимуму влияние. Тем не менее, должен быть принят наиболее подходящий метод поддержки.

• Повышение несущей способности фундамента

Когда требуется увеличить нагрузку на фундамент, используются подходящие методы подкрепления.

Например, если нам нужно добавить новый этаж к существующему строению, а не строить его отдельно, улучшение фундамента будет выполнено с использованием методов, описанных в этой статье

• Улучшение экономически выгоднее, чем строительство новой структуры

Как уже говорилось ранее, строительство новой структуры будет стоить все больше и больше денег или других ресурсов.

Например, если мы строим новую структуру, нам нужно использовать доступное пространство на земле. Однако это не будет проблемой, если мы добавим пол к существующей конструкции.

Теперь давайте обсудим доступные методы поддержки для решения вышеуказанных задач.

В основном есть два метода.

• Методы временного закрепления
• Методы постоянного закрепления

в подземные воды, когда есть большая трудность для строительства.

Давайте теперь перейдем к самой важной части этой статьи.

На следующем рисунке показаны доступные методы, которые широко используются.

Как указано в приведенной выше таблице, существует три основных типа методов поддержки.

• Геометрическая опора
• Укрепление цементным раствором
• Укрепление сваями

Давайте обсудим некоторые важные методы подробно.

Подкрепление цементным раствором

Методы цементного раствора широко используются для улучшения фундамента, и они более популярны для постепенного улучшения грунтов.

Раствору легче проникать, если в грунте есть пустоты.

Цементный раствор

Цементный раствор эффективен для заполнения пустот в зернистых грунтах, где есть пустоты для перемещения цементного раствора. Это полезная техника для улучшения фундамента.

Однако в настоящее время разработано много других методов, позволяющих сделать этот процесс более эффективным. Поэтому цементная затирка не используется широко по сравнению с другими методами.

При заливке цементным раствором можно наблюдать следующие преимущества и усовершенствования.

• Снижает водопроницаемость грунта за счет заполнения пустот цементным раствором
• Подкрепляет фундаменты
• Стабилизирует грунт под фундаментом и повышает его прочность.
• Этот метод можно использовать в качестве опоры для земляных работ.

Химическая цементация

Химическая цементация превращает гранулированный грунт в очень твердую форму с очень высокой прочностью.

Этот тип цементации широко используется для улучшения гранулированного грунта. Когда они вводятся в почву, они связывают частицы вместе и улучшают несущую способность почвы.

Химические вещества, такие как акриламиды, полиуретаны, акрилаты, эпоксидные смолы и силикаты натрия, широко используются для химического цементирования.

Кроме того, эти методы аналогичны цементному раствору и имеют аналогичные преимущества.

Струйная заливка

Струйная заливка также называется колоннами из цемента на месте.

Давайте обсудим этапы струйной заливки, как показано на рисунке выше.

• Отверстие будет пробурено на глубину, необходимую для улучшения грунта (стабилизации и укрепления).
• Бурение может производиться роторным устройством или струей воды
• Затем производится резка грунта струей высокого давления (20-70 МПа) вращающейся насадкой диаметром 2-3 мм.
• Жидкий раствор смешивается с почвой во время этого процесса.
• Затем постепенно создается грунтоцементная колонна. Когда он затвердевает, он уплотняет почву.

В основном существует три метода заливки цементным раствором.

• Одинарный стержень
• Двойной стержень
• Тройной стержень

На следующем рисунке показана струйная цементация, выполненная для проекта.

Как видно из приведенного выше рисунка, заливка раствором может быть очень эффективно использована в строительстве, кроме того, она используется в качестве метода фундамента.

Некоторые преимущества струйной заливки заключаются в следующем.

• Уменьшает осадку конструкции
• Можно использовать на глубине до 80 м
• Этот метод можно использовать в качестве опоры для земляных работ
• Разумная экономия средств
• Можно использовать даже в ограниченном пространстве
• Высокая безопасность

Уплотнение цементации 901 25

Это метод улучшения грунта, используемый для увеличения плотности и жесткости грунта. Это можно сделать для рыхлых плотных, зернистых грунтов.

Как правило, раствор с низкой осадкой впрыскивается в слой почвы под высоким давлением. Давление впрыска находится в пределах 1-4 МПа .

Инъекция под давлением продавливает окружающий грунт и заполняет его инжектируемым раствором. Глубина благоустройства может быть осуществлена ​​более 10м в зависимости от имеющегося оборудования.

Скорость закачки может составлять около 4-6 м ³ в час. Однако это может варьироваться в зависимости от состояния почвы.

Можно выделить следующие области применения и преимущества.

• Подходит для рыхлых почв, просадочных почв, разжижаемых почв и т. д.
• Уплотняющая заливка уменьшает осадку фундамента
• Увеличение прочности грунта и, как следствие, увеличение несущей способности грунта.
• Повышение плотности грунта

Геометрическое подкрепление

Когда требуется расширение фундаментов, увеличение несущей способности грунта под фундаментом, увеличение жесткости/плотности грунта под фундаментом, использовались эти методы.

В этой статье обсуждаются пять основных методов, как указано в таблице, показанной в начале.

• Непрерывное крепление ленточного фундамента
• Подкрепление игольчатыми балками
• Подкрепление подпорками
• Подкрепление Pynford
• Поддомкрачивание

Давайте подробно обсудим каждый из этих методов. .

Непрерывное закрепление ленточных фундаментов – ямный метод

Этот метод также называется закреплением на сваях, ямным основанием и ямным креплением.

Иногда его также называют методом крепления массивного бетона.

Это очень старые методы улучшения фундаментов, когда они разрушаются или начинают оседать. Этот способ широко применяется для улучшения фундамента под кирпичные стены.

В данном случае разрушение означает не обрушение, а появление трещин в здании или упомянутой конструкции из-за осадок.

В этом методе используется следующая процедура.

• Сначала под фундамент через равные промежутки выкапываются котлованы.
• Расстояние между ямами может составлять 1-2 м в зависимости от состояния кирпичной стены. Если качество кирпича очень плохое, это расстояние не может превышать 1,0 м.
• Кроме того, расстояние между ямами определяется по выгибанию кирпичной стены над ямой.
• Стенки котлована при необходимости могут быть подкреплены древесиной.
• Глубина земляных работ может быть выполнена в зависимости от состояния почвы. Раскопки обычно заканчивают на слое грунта, обладающем необходимой несущей способностью.
• Затем котлован будет заполнен массовым бетоном.
• Если используются другие материалы, такие как кирпичная кладка, кирпичная кладка или сборные железобетонные блоки и т. д., они должны использоваться с цементным раствором.
• Последний зазор между насыпью и фундаментом (50-100 мм) можно заполнить прочной смесью, такой как 1:3 цемент: песок.

Фундамент с игольчатой ​​балкой

Особенно когда нагрузки распределяются неравномерно, этот метод используется для улучшения фундамента.

Есть два основных метода, которые мы можем использовать метод игольчатого луча.

•  Просто поддерживаемая балка
• Консольная балка

В этих других методах мы вырезаем отверстие в стене, чтобы поддерживать ее с помощью балки, проходящей через стену.

Тип балки может быть железобетонным, деревянным или стальным. Использование стальных балок является более предпочтительным, так как их легко построить/починить по сравнению с железобетонными балками.

• Консольная игольчатая балка

• Игольчатая балка на сваях

• Опорная игольчатая балка малой глубины

Опорами игольчатой ​​балки могут быть сборные сваи, забивные сваи или любая другая опора, опирающаяся на грунт, как указано на приведенных выше рисунках. Выбор типа опор зависит от величины нагрузки, которую должна нести каждая опора.

Подпорка Подкрепление

Напряжение или нагрузка на фундамент должны быть сняты для выполнения подкрепления фундамента. Таким образом, стены поддерживаются различными средствами для уменьшения осевой нагрузки на фундамент.

На следующем рисунке показан метод, который можно использовать для улучшения фундамента.

Фундамент из штырей

Это один из очень старых методов улучшения фундамента.

В основном используется для поддержки кирпичных стен.

Опоры, расположенные на близком расстоянии друг от друга, предназначены для восприятия нагрузки, прикладываемой стенами. Основание опоры улучшено крепким раствором, смешанным во избежание усадки.

На следующем рисунке показана стена, поддерживаемая аналогичным образом.

Методы домкрата

Этот метод обычно используется в железобетонных конструкциях. Поддомкрачивания делаются не только для улучшения фундамента, но и для исправления колонн.

Колонны поддерживаются домкратами, установленными на армированный слой или бетонную подушку, уложенную для этой цели. К колонне будет приложена сила в направлении вверх, равная ее осевой силе.

Это можно сделать, поддомкратив балки вокруг колонны. При высоких осевых нагрузках установка домкрата на первом этаже будет недостаточной, так как балка может разрушиться при сдвиге. В таких случаях количество этажей, которые необходимо поддерживать, проверяется расчетом.

Фундамент с помощью свай

Как указано в приведенной выше таблице, существует множество методов, которые можно использовать для фундаментных работ.

Давайте перечислим все эти методы.

• Забивные сваи
• Забивные сваи
• Буронабивные сваи
• Буронабивные сваи
• Сваи малого диаметра
• Корневые сваи и сетчатые корневые сваи
• Микросваи

Кратко остановимся на каждом методе.

Забивные сваи

Забивные сваи более удобны при выполнении фундаментных работ, поскольку они просты в установке и требуют меньше времени для установки.

Однако есть и существенные недостатки, которые необходимо учитывать.

• Монтаж можно производить только снаружи здания или сооружения.
• Чрезмерная вибрация во время установки и такие проблемы, как осадка, растрескивание и т. д. в существующих конструкциях.
• Старая конструкция может повредить вибрации.
• Для установки требуется достаточно места.

Забивные сваи

Забивные сваи являются хорошей альтернативой забивным сваям, так как они решают некоторые проблемы.

В основном предотвращает вибрацию земли во время установки.

Забивные сваи представляют собой сегментные бетонные или стальные сваи.

Улучшение фундамента при возрастающих нагрузках на колонны очень затруднено.

Буронабивные сваи

Вибрация и шум, вызванные строительством, относительно меньше в фундаментах из буронабивных свай. Поэтому его можно использовать в чувствительных зонах.

Однако для установки требуется свободное пространство и большая высота над головой.

Поэтому буронабивные сваи также сооружают вне строения при устройстве фундаментов. Тем не менее, есть методы, с помощью которых установка может быть выполнена с низким запасом высоты. Для установки свай из досок можно использовать штативы.

Для получения дополнительной информации о фондах можно обратиться к следующему списку статей.

• Как определить тип фундамента
• Типы фундаментов [подробное исследование]
• Эксцентрично Нагруженные фундаменты
• Неглубокое разрушение фундамента
• Свайный плот Фундаменты
• Типы матовых фундаментов, проектирование и строительство
• Свайные фундаменты. Руководство по проектированию, строительству и испытаниям Проектирование и строительство фундаментов с забивными сваями
• Осадка мелкозаглубленных фундаментов

Аналитические решения Boussinesq для полосовых, квадратных и прямоугольных нагрузок – vulcanhammer.

net

Примечание: поскольку это было первоначально опубликовано, оно было значительно переработано. Есть лучшие способы представления этой информации, чем те, что даны в большинстве американских геотехнических учебников, и, надеюсь, вы согласитесь.

Как студенты, так и практикующие инженеры-геологи изучили и использовали упругие решения Буссинеска для напряжений и прогибов, вызванных в полубесконечном пространстве структурами на поверхности. Хотя эти решения очень идеализированы и имеют много ограничений, они все же полезны.

По большей части инженеры реализовали эти решения, особенно для нагрузок, отличных от точечных или линейных нагрузок, с помощью диаграмм. Эта диаграмма из инженерного командования военно-морских сооружений (1986)–DM 7.01, Механика грунтов, показаны изобары напряжений, создаваемых ленточными и квадратными фундаментами.

Вдобавок к тому, что его трудно читать (ошибка, которая была исправлена ​​во многих книгах, писавших эту диаграмму), для ее использования и многих других требуется значительная интерполяция. В прошлом вычислительные требования к использованию аналитических решений делали их недоступными для практического использования и образовательных целей. Это больше не так; однако некоторые из этих решений трудно найти. В этой части делается попытка преодолеть этот барьер и излагаются аналитические решения, которые можно использовать, а также таблица для реализации по крайней мере некоторых из них.

Допущения представленных решений

1. Они предполагают, что нагрузка приложена к линейному упругому однородному полубесконечному пространству.
2. Предполагается, что фундамент полностью гибкий; жесткие (или промежуточные) фундаменты не учитываются.
3. Они не учитывают гиперболические эффекты смягчения деформации. Они широко обсуждаются в данной монографии. Более чем вероятно, что для представленных здесь случаев можно получить гомогенизированное значение модуля упругости, возможно, используя методы, используемые в связанной монографии для пальца ноги.
4. В основном будут учитываться вертикальные напряжения.
5. Все нагрузки на фундамент равномерны.

Напряжения при полосовых нагрузках

Простейшим случаем для этого набора геометрий фундамента является полосовая нагрузка, сводящая трехмерную задачу к двумерной. Проблема проиллюстрирована (и указана рассматриваемая точка) на рисунке ниже, измененном из Цытовича (1976).

Диаграмма и переменные для задачи нагрузки на полосу от Цытовича (1976)

где – равномерное давление на фундамент при нагрузке на единицу площади, а – ширина фундамента, обычно выражаемая в американской практике как . Углы такие, как показано. Напряжения следующие:

Если мы перепишем эти уравнения следующим образом:

, мы, таким образом, определили три коэффициента влияния (переменные «К»), которые мы можем использовать для обобщения результатов.

При заданной ширине фундамента или и угле можно определить любую точку в полупространстве. Их можно связать с декартовыми координатами следующим образом:

В основании фундамента и , что означает, что напряжение грунта равно давлению фундамента , как и следовало ожидать. На поверхности, удаленной от фундамента, напряжение равно нулю.

Хитрость заключается в определении из геометрии системы и желаемого местоположения рассматриваемой точки. Для студентов, вероятно, самый простой способ сделать это — использовать программное обеспечение САПР. В качестве альтернативы мы могли бы напрямую вычислить напряжение по координатам z и y; только для вертикальных напряжений,

Для напряжений под центром фундамента этот коэффициент влияния может быть уменьшен до

Все три коэффициента влияния можно рассчитать и занести в таблицу. Используя два соотношения координат и , таблица этих коэффициентов показана ниже.

Коэффициенты влияния для определения напряжений в компонентах для задачи нагрузки на полосу (из Цитовича (1976))

Из этих соотношений можно показать несколько интересных графиков.

Первое графическое представление табличных данных таблицы выше, показанное ниже.

Графическое представление напряжений при нагрузке на полосу, из Цитовича (1976)

Интересно отметить, что на центральной оси под нагрузкой напряжения в направлении z максимальны в зависимости от глубины. Касательные напряжения вдоль этой оси равны нулю и максимальны под краями.

Другим интересным графическим представлением являются эллипсы напряжений, большая и малая оси которых обозначают главные напряжения. Они всегда расположены вдоль линии угла, не обязательно в центре фундамента.

Эллипсы напряжений при полосовой нагрузке, из Цытовича (1976)

Расчеты упругих напряжений можно использовать для оценки нижней границы допустимых напряжений для нарушения несущей способности, как показано здесь. Направление главных напряжений является важной частью этого вывода.

Напряжения при квадратных и прямоугольных нагрузках

Они хорошо известны, и большинство инженеров и студентов технических специальностей использовали «диаграммы Фадума», как показано ниже, для получения решения.

Как сила, так и слабость диаграмм в том, что вычисленные напряжения находятся под углом прямоугольника/квадрата. Это очень специфическое положение, но с помощью суперпозиции (допустимой для упругих решений, не зависящих от траектории) мы можем складывать и вычитать прямоугольники, чтобы получить напряжение практически в любой точке под или рядом с рассматриваемой структурой.

Еще одним недостатком диаграммы Fadum является то, что ее трудно читать. Фадум сделал результаты безразмерными таким образом, что m и n взаимозаменяемы, что, безусловно, оправдано теорией, но отказ от этого может сделать решение более легким для чтения. Теперь, конечно, увеличение вычислительной мощности делает использование уравнений, которые создали диаграмму Fadum, более доступными, но для повседневной работы лучше всего подходит решение, которое допускает любое из них.

Bowles (1996) представил наиболее широко распространенное решение, но в конечном итоге большинство решений основано на решении Newmark (1935). Его решение было следующим:

, где B, L и Z — ширина, длина и глубина интересующей точки ниже угла.

Определим, следуя Цытовичу (1976), три различные безразмерные переменные:

• (коэффициент влияния вертикальных сторона) разделить на его ширину (более короткая сторона)
• Соотношение сторон фундамента или части фундамента по глубине от угла к его более короткой стороне.

Как и в случае с Боулзом (1996), используемое уравнение зависит от того, в каком квадранте окажется второй член (арксинус или арктангенс). Уравнения, использующие эти безразмерные переменные, выглядят следующим образом:

Если :

Если :

«Граница» между двумя уравнениями показана ниже.

График кривой изменения формы уравнений.

Таблица с результатами приведена ниже.

Самым большим недостатком этого является то, что стороны не так взаимозаменяемы, как в случае с диаграммами Fadum, но, поскольку обычно для прямоугольников L>B это не должно создавать особых проблем.

Очевидно, нас могут интересовать точки под поверхностью, отличные от тех, что находятся непосредственно под углом. Это можно сделать с помощью суперпозиции (которая доступна, так как все это теория упругости и, следовательно, результаты не зависят от пути). Ниже приведено описание того, как это делается, с использованием диаграмм с видом фундамента в плане:

Метод использования суперпозиции для определения вертикального напряжения в точке под фундаментом в точке, отличной от угла. Обратите внимание, что все коэффициенты К можно определить с помощью приведенной выше таблицы 3.4. Из Tsytovich (1976)

В качестве примера случая (b) рассмотрим определение напряжения в центре фундамента, как в этом примере, из NAVFAC DM 7.01:

Задача фундамента с прямоугольным матом из NAVFAC DM 7.01

Это Проблема была решена с помощью Fadum Chart. Чтобы использовать показанный метод, нам просто нужно перестроить наши переменные. Что касается напряжений в центре, анализируемый фундамент составляет одну четвертую от исходного. Итак, мы устанавливаем L = 100 ′ и B = 50 ′, что означает, что . Значения для показаны следующим образом:

9063 2 0,2 ​​

Z
5	0,1
10
20	0,4
30	0,6
40 9063 1	0,8
60	1,2
80	1,6
100	2

Коэффициенты влияния можно определить либо по уравнениям, либо по таблице. Они должны быть идентичны показанным в примере; однако, поскольку они, вероятно, были исключены из таблицы, будут небольшие вариации. Как только они определены, их следует умножить на 4 для полного решения.

Интересно, что задача уменьшает чистое давление на фундамент за счет эффективного напряжения в основании фундамента. Это один из способов решения этой проблемы; он используется в методе Шмертмана для расчетов. Вы должны посмотреть, как вы планируете использовать результаты, прежде чем делать это. Однако важно отметить, что независимо от того, как вы с этим справитесь, значение Z — это расстояние от основания фундамента, а не до поверхности почвы.

Диаграмма для задачи с двумя разными давлениями и двумя разными основаниями из Verruijt (2007)

Следует отметить, что добавление коэффициентов влияния K предполагает, что p одинаково для всего фундамента. Метод может быть распространен на фундаменты, где это не так, и пример этого приведен в электронной таблице прямоугольных упругих решений, в которой представлена ​​​​задача, взятая из Верруйт, А. , и ван Барс, С. (2007). Механика почвы. VSSD, Делфт, Нидерланды, которые решают задачу с помощью метода Ньюмарка. Разница в том, что если в описании Цытовича добавляются К-факторы, то здесь задача добавляет и вычитает напряжения. Используя формулы, метод суперпозиции является более точным, чем метод Ньюмарка.

Другое описание метода наложения из NAVFAC DM 7.01 (1986)

Изгибы квадратов и прямоугольников

Упругие решения могут использоваться для прогнозирования как напряжений, так и отклонений. Большинство инженеров знакомы с такими таблицами, и они до сих пор используются для начальных прогибов и прогибов в таких средах, как промежуточные геоматериалы (IGM). /ИГМ/порода, уравнение деформации основания имеет следующий вид:

где

• осадка фундамента в интересующей точке
• коэффициент влияния, указанный в таблице ниже Коэффициент Иссона грунт
• Модуль упругости грунта

Коэффициенты приведены ниже, как для грунтового слоя большой глубины, так и для слоя ограниченной глубины.

Таблица значений коэффициентов влияния от Цытовича (1976)

В таблице также указаны значения для жестких фундаментов, которые мы здесь рассматривать не будем.

Как и в случае с напряжениями под квадратными или прямоугольными фундаментами, уравнения для прогибов весьма сложны. Для этих фундаментов, предполагаемых гибкими и равномерно нагруженными, коэффициент влияния рассчитывается по следующему уравнению (Perloff and Baron, 1976):

В этом уравнении исходная точка предполагается в центре фундамента, а не в углу. Таким образом, значения x и y следующие: -B/2 < x < B/2 и -L/2 < y < L/2. В качестве примера того, как это выглядит для всего фундамента, рассмотрим случай B=L=1 (квадратный фундамент). Коэффициент влияния фундамента можно изобразить следующим образом:

Легко понять, что подразумевается под «гибким» фундаментом.

Проблема с этой формулой в том, что если следовать ей вслепую математически (просто подставляя переменные), то сингулярности быстро возникают как по краям, так и по углам. Символическое решение (и принятие нескольких ограничений) обойти это. Для середины ребер

И для углов

График тех же функций, упомянутых в таблице выше, из формул ниже.

Прямоугольное отклонение фундамента для центра (красный) средней точки длинной стороны (синий) и угла (зеленый) для различных соотношений сторон L/B =0 в первое уравнение или с помощью уравнения

Некоторые наблюдения

Использование теории упругости таким образом применялось при проектировании фундаментов в течение длительного времени, даже с присущими этому методу ограничениями. Он дает разумные приближения либо для начальных отклонений, либо для отклонений IGM. Для реализации на периодической основе использование формул позволяет более точную реализацию этих методов, но не обязательно более точную, но устраняет ошибки, присущие чтению карт.

По нашему мнению, можно повысить точность метода, улучшив наше понимание модуля упругости грунта и, в частности, деформационного разупрочнения вблизи самого фундамента.