Висячие сваи: Висячие сваи и сваи стойки – описание, виды, размеры, методы монтажа

Содержание

описание, виды, размеры, методы монтажа

Висячая свая используется на рыхлых грунтах при необходимости монтажа фундамента. Такие сваи способны удерживать нагрузку за счет сил трения почвы о боковую и торцевую части опоры. Отсутствие опоры снизу компенсируется длиной сваи и боковым трением. Если рассмотреть конусную висячую винтовую сваю, то у нее боковая поверхность будет принимать нагрузку до 70 %.

Описание

несущая способность висячей сваи

Висячая свая отличается от сваи-стойки тем, что последняя устанавливается опорой на почву. По длине уплотняет землю на боковых стенках. Со временем сцепление лишь возрастает. Осадка происходит за счет уплотнения почвы под острием опоры. Между одиночной висячей сваей и кустом есть отличия. При одинаковых нагрузках куст усаживается сильнее. Осадка увеличивается при тесном расположении свай куста.

Величина осадки будет зависеть от соотношения расстояний между сваями и их длины. Длину сваи можно определить с учетом характеристик почвы. Чем более рыхлой будет земля, тем длиннее должна быть свая. Следует брать в расчет и проектные нагрузки. Свая будет длиннее, чем большую нагрузку она должна будет принимать. Когда обычной длины не хватает, используются висячие составные опоры.

Методы монтажа

висячие сваи и сваи стойки

Висячая свая может погружаться несколькими способами, которые подбираются исследователями и проектировщиками при геодезических изысканиях. Среди основных способов погружения следует выделить:

  • ударный;
  • вибрационный;
  • виброударный;
  • вдавливание;
  • завинчивание;
  • вибровдавливание.

Описание способов

При вибрационном способе опора погружается методом направленной вибрации, что позволяет разряжать почву. Как только установка будет прекращена, осуществляется схлопывание почвы. Завинчивание подходит для винтовых висячих опор. Исключен метод с подмывом для таких свай, так как рыхлая почва будет ухудшать свои характеристики и необходимого сцепления добиться не удастся. Трения между боковой поверхностью опоры и почвой не будет.

Монтаж висячих опор на готовом фундаменте

висячая забивная свая

Иногда возникает ситуация, когда эксплуатируемый фундамент требует укрепления. В этом случае используется технология буронабивных висячих свай. В фундаменте или вплотную к основанию при этом шагом в 2 м в почве проделываются отверстия. Их глубина должна быть больше линии залегания основных свай, если работать предстоит с двойным основанием. Разница между этими значениями может достигать 2,5 м.

Пробуренные отверстия должны располагаться в свайных промежутках или около старых опор. Если укрепления требует плитный фундамент, то бурение осуществляется по всему периметру плиты. При этом плита сверлится насквозь. Так как фундаментная опора располагается внизу цокольного этажа или в подвале, работы производятся там.

На следующем этапе производится уплотнение почвы под воздействием давления. В шахты заливается бетонный раствор. Рекомендуется применять бетононасос, так как с его помощью можно получить нужное давление смеси. Это позволяет укрепить готовый фундамент любого типа. Такой метод имеет некоторые преимущества. Например, земляные работы минимальны. Сложные манипуляции исключены. Сама технология позволяет получить свайное основание буронабивного типа. Используется бетононасос и бурильная установка. Грунт уплотняется под высоким давлением, благодаря этому возрастает сила трения между сваей и почвой.

Если проводить сравнение с традиционной забивной опорой, описываемая позволяет получить опору, которая удерживается в земле надежнее. Такая технология позволяет укрепить готовый фундамент, если он начал проседать или разрушаться. Однако есть и минусы. Один из них заключается в том, что монтаж сваи такого типа выполнить довольно сложно. Это особенно верно, если у вас нет специальной техники.

Расчет сваи

расчет висячих свай

Расчет висячей сваи осуществляется по формуле: P = km (RH × F + u∑f ⁿili). Опоры могут иметь разные сечения:

  • квадратное;
  • прямоугольное;
  • круглое.

При определении главных параметров используются следующие величины: k — это коэффициент однородности почвы. F — это площадь упора, которая принимается по площади поперечного сечения. Сопротивление нижележащий почвы — это RH. Для глинистого грунта средней консистенции это значение равно 0,3 тонны на квадратный метр. Здесь следует соблюсти глубину забивки в 5 м.

Коэффициент условий работы обозначается буквой m. Толщина слоя почвы по бокам сваи в метрах обозначается в формуле буквами li. Нормативное сопротивление — f ⁿi. Периметр сечения опоры в метрах обозначается буквой u.

Висячий ростверк

висячая забивная свая

Свайные фундаменты обычно возводят под легкие здания. Именно поэтому наиболее популярны высокие свайные ростверки, которые еще называются висячими. Они выполняются в виде монолитной железобетонной ленты, высота которой достигает 40 см. Ее ширина может быть такой же, все будет зависеть от вида материала стен.

Устройство висячего ростверка на сваях начинается с монтажа опалубки. Ее сооружают по технологии, которая будет зависеть от выбранного вида ростверка. Он может быть незаглубленным, заглубленным или высоким. При сооружении заглубленного ростверка на дно траншеи укладывается песчано-гравийная подушка. Сверху устанавливается опалубка для ростверка. В плотном устойчивом грунте опалубка может устанавливаться лишь для его наземной части. При сооружении наземного ростверка опалубка устанавливается на песчано-гравийную подушку. Ее основание должно располагаться на уровне земли. При устройстве висячего ростверка можно установить опалубку несколькими способами. В некоторых случаях ее монтируют на подушку, которая предварительно осыпается и утрамбовывается. Ее высота должна соответствовать высоте подошвы ростверка. Как только бетон затвердеет и опалубка будет снята, подушка из-под ростверка удаляется.

Сваи-стойки

висячий ростверк на сваях

Рассматривая висячие сваи и сваи-стойки, вы должны знать, как определяется их несущая способность. Этот параметр для висячей сваи был рассчитан выше. Теперь можно узнать, какая формула используется для стойки. Она выглядит следующим образом: Fd = Yc × R × A. Разница здесь состоит лишь в том, что значение R, которое определяет сопротивление почвы под нижней частью опоры, принимается не по таблицам, а рассчитывается самостоятельно.

Железобетонная конструкция может работать в почве двумя способами. Один из них – опора-стойка. Такая свая получает устойчивость за счет того, что своей торцевой частью опирается на шар несжимаемой почвы. Висячий тип опоры устойчив за счет сопротивления земли острию и трению грунта с боковыми стенками сваи. На практике можно понять, что разница выражена в длине опоры. Та, что работает в виде стоек, обладает внушительной длиной. Ее острие проходит пласт поверхностной низкоплотной почвы. Далее он упирается в шар грунта.

Увеличение несущей способности. Размеры опоры

определение несущей способности висячих свай

Несущая способность висячей сваи определяется по формуле, которая была представлена выше. Но если ее недостаточно, то проблему можно решить несколькими способами. Первый заключается в увеличении диаметра опоры, в некоторых случаях увеличивается и длина. Кустистость тоже можно увеличить на одну единицу площади основания здания.

Изделия иногда расширяются в области питы. При этом повышается площадь трения на конце. Если при определении несущей способности висячих свай было обнаружено, что это значение должно быть увеличено, проблему можно решить методом использования современных технологий. Например, разрядно-импульсной методикой. Но стоит помнить, что увеличение размеров изделия может стать причиной удорожания строительства. Цена фундамента будет складываться из цен на каждый элемент. Чем толще опора, тем сложнее будет вкопать ее в почву. Количество вгоняемых свай для усиления может способствовать утяжелению конструкции как в прямом смысле, так и с финансовой точки зрения. Желаемой пользы при этом можно и не получить.

Иногда висячая забивная свая требует большей несущей способности. Но если использовать для этого кустистость, то конструкция будет больше усаживаться, чем одна опора. Длина стандартной сваи равна 7 м.

Существует практическое наблюдение: если шаг между опорами больше 3 диаметров, то одиночная свая и куст осаживаются примерно одинаково. Уменьшив это расстояние, можно увеличить усадку.

В заключение

При обустройстве фундаментов на слабой почве используются разные сваи. Они могут отличаться по методу погружения, материалу изготовления, форме и размерам поперечного сечения. По способу взаимодействия с почвенными слоями конструкции могут быть представлены стойками или висячими изделиями. В последнем случае столбы опираются на сжимаемые почвы, передавая нагрузки наконечнику и боковым поверхностям.

Висячие сваи — устройство и применение

  • Монтаж фундамента
    • Выбор типа
    • Из блоков
    • Ленточный
    • Плитный
    • Свайный
    • Столбчатый
  • Устройство
    • Армирование
    • Гидроизоляция
    • После установки
    • Ремонт
    • Смеси и материалы
    • Устройство
    • Устройство опалубки
    • Утепление
  • Цоколь
    • Какой выбрать
    • Отделка
    • Устройство
  • Сваи
    • Виды
    • Инструмент
    • Работы
    • Устройство
  • Расчет

Поиск

Портал о фундаментах Портал о фундаментах
Фундаменты от А до Я.
  • Монтаж фундамента
    • ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый

      Фундамент под металлообрабатывающий станок

      Устройство фундамента из блоков ФБС

      Заливка фундамента под дом

      Характеристики ленточного фундамента

  • Устройство
    • ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление

      Устранение трещин в стенах фундамента

      Как армировать ростверк

      Необходимость устройства опалубки

      Как сделать гидроизоляцию цоколя

  • Цоколь

как определить условные размеры фундамента

Схематическое изображение висячего фундаментаСхематическое изображение висячего фундамента

Одна из самых больших проблем, с которыми сталкиваются строители — это слабый грунт. На такой почве довольно трудно заложить надёжное основание даже для небольшого одноэтажного дома, не говоря уже о массивных многоэтажках. Наиболее эффективным выходом из данной ситуации является свайный фундамент. В зависимости от типа опирания на грунт, данная технология подразделяется на две разновидности: сваи стойки и висячие сваи.

Два вида свайной технологии

Каждый из двух подтипов свайной технологии имеет свои плюсы и свои недостатки. Общим для обоих методов является то, что и в том, и в другом случае постройка опирается своим весом на сваи, заглублённые в грунт. Однако, способы заглубления в обоих случаях абсолютно разные, как и принципы работы стоечной и висячей опорной конструкции.

Свая-стойка

Сваи стойки представляют собой опору, которая проходит сквозь слабые слои почвы и углубляется в твёрдый грунт. Степень заглубления в прочные слои зависит от массивности строящегося здания, и не должна быть меньше 0,5 м. Принцип действия опоры в данном случае такой: свая, подобно жёсткому стержню, воспринимает на себя вес постройки, и передаёт его плотным слоям почвы. В этом случае основную работу по перераспределению массы производит нижняя часть сваи, опирающаяся на прочный несжимаемый грунт.

Подобный метод отлично подходит для тех случаев, когда слабый слой почвы не слишком большой, и не превышает в глубину нескольких метров. При более глубоком залегании несжимаемых грунтов финансовые расходы на установку свай-стоек резко возрастают. Прежде всего, это связано с необходимостью соблюдать минимальное соотношение длины стойки и её сечения, для сохранения её жёсткости и прочности, что значительно увеличивает размеры каждой опоры.

Принцип работы сваи-стойки (слева) и висячей опорыПринцип работы сваи-стойки (слева) и висячей опоры

Висячие сваи

Висячие сваи, в отличие от свай-стоек, «работают» по совершенно другому принципу. Опирание в данном случае происходит на слабый просадочный грунт, а не на прочные несжимаемые породы. Опоры находятся в полуподвешенном состоянии, но, тем не менее, способны нести на себе значительные нагрузки. Происходит это за счёт силы трения боковых поверхностей опор об окружающий её слабый грунт.

При этом до 70% всего веса постройки передаётся почве через боковые стенки сваи, в результате силы трения. И лишь около 30% — непосредственно через нижнюю торцевую часть. Для свай-стоек данная пропорция обратная: практически 90% нагрузки передаётся прочным породам через остриё опоры.

Виды опор

В качестве материала для свайных опор могут выступать дерево прочных пород (лиственница, дуб, сосна), металлические трубы, железобетонные конструкции. Согласно нормативам ГОСТ, все виды железобетонных опор, как стоечного, так и висячего типа, подразделяются на несколько классов, в зависимости от:

  • Типа поперечного сечения.
  • Способа внутреннего армирования.
  • Типа конструкции.
Типы сечения фундаментных опорТипы сечения фундаментных опор

В поперечном сечении они чаще всего имеют форму квадрата или круга, реже – прямоугольника или двутавра. Продольное сечение бывает прямоугольным, в виде призмы, ромба или трапеции. Могут быть цельнолитыми или пустотелыми, и выполняться как совсем без армирования, так и с продольным или продольно-поперечным способом установки арматуры. Железобетонная опора обычно исполняется в виде монолитного бетонного столба, но особо габаритные конструкции могут делаться составными, из нескольких стыкуемых друг с другом деталей. Такой метод используется при необходимости опускания сваи на значительную глубину, или при значительной массивности опоры – для удобства транспортировки и заглубления.

По типу заглубления висячие сваи могут быть:

  • Забивными, когда заглубление в почву происходит механическим воздействием на верхнюю часть опоры – молотом-копром, вдавливающим или вибрационным механизмом.
  • Буронабивными. В этом случае в почве бурятся отверстия необходимой глубины, которые заполняются бетонным раствором.
  • Винтовыми. Подобные опоры снабжаются спиралевидными лепестками, и закручиваются при помощи специальных машин – сваекрутов.
  • Буровыми – в грунте бурится скважина определённого диаметра, который не должен превышать размер сечения сваи. В данное отверстие заглубляется свая под действием собственного веса либо посредством воздействия на неё извне.

Область применения

Используется висячая технология при возведении зданий самой различной массы и этажности – от небольших малоэтажных строений, до больших заводских цехов и многоквартирных домов. Выбор висячего или стоечного фундамента производится ещё на стадии проектирования здания в зависимости от геологических условий и конструктивных особенностей постройки. Перед этим в обязательном порядке производятся предварительные геодезические исследования, цель которых — определение показателей плотности грунта и глубины залегания твёрдых пород.

Особое внимание следует уделить возможности подвижек слабой почвы в результате сезонных или тектонических воздействий – замерзания и таяния, землетрясений, селей и оползней. Данные характеристики могут стать противопоказаниями к использованию при строительстве висячей технологии.

Не рекомендуется использования висячих свай на грунтах, сложенных илистыми и болотными осадками, торфяниках, а также на искусственных насыпях. Категорически запрещается монтаж висячих фундаментов на слабых поверхностях, имеющих уклон к горизонту, из-за высокой вероятности оползней.

Бетонные монолитные сваиБетонные монолитные сваи

Инженерные расчёты

Технология висячего фундамента достаточно сложна, и требует произведения тщательных расчётов ещё на этапе планирования. Данные вычисления отличаются от расчётов для свай-стоек — в них учитывается гораздо больше прямых и косвенных значений и параметров. Связано это с ненадёжностью слабых просадочных грунтов, как несущей опоры.

Определить необходимую несущую способность фундамента можно по формуле, данной в разделе №2-02-03-85 СНиП. Инженерные расчёты достаточно сложны, и производить их следует специалистам, обладающим соответствующим образованием. Для точного вычисления понадобятся следующие параметры:

  • Наружный периметр сечения сваи (u).
  • Площадь нижнего торца опоры (A).
  • Длина заглублённой части висячей опоры (Hi).

Также в формулу входит ряд табличных значений:

  • Сопротивление грунта под нижней частью опоры (R).
  • Сопротивление всех слоёв почвы, сквозь которые проходит свая (Fi).
  • Условный коэффициент работы конструкции под наконечником и на боковых поверхностях опоры. Зависит от способа заглубления и даны в соответствующих таблицах СНиП.

Коэффициент сопротивления различных типов грунта физическим нагрузкам

Рассчитывается нагрузка на сжатие каждой отельной опоры в соответствии со следующей формулой.

Коэффициент сопротивления различных типов грунта физическим нагрузкам

Это базовая формула для висячих опор, заглубляемых забивным методом. Имеется ещё одна формула, позволяющая рассчитать несущую способность сваи. Выполняется она на определение минимальной выдёргивающей нагрузки.

Коэффициент сопротивления различных типов грунта физическим нагрузкам

Параметры, используемые в данном случае аналогичны ранее приведённым, с той лишь разницей, что коэффициент условий работы имеет другое значение.

Недостатки технологии и способы их устранения

Главным недостатком висячего фундамента является его недостаточная несущая способность. Чтобы решить данную проблему и повысить надёжность конструкции, разработан целый ряд технологических методик.

  1. Увеличение поперечного сечения и длины опоры. Это позволяет сделать силу трения, удерживающую сваю в подвешенном состоянии более существенной.
  2. Использование «куста» из нескольких свай, забитых рядом друг с другом.
  3. Расширение нижней части опоры в виде пяты, что позволяет распределить давление массы постройки на большую площадь.

Практическое применение перечисленных методик имеет неплохую отдачу, однако, далеко не во всех случаях. Увеличение сечения и длины сваи неизбежно ведёт к удорожанию сметной стоимости постройки. Более габаритную сваю также сложнее транспортировать до места строительства, а работа с ней более трудоёмка.

При работе на слабых грунтах любое увеличение массы конструкции ведёт к ещё большей осадке фундамента. Это касается методики «кустистых» свай, когда опоры заглубляются пачками по 2 – 4 штуки.

Как показали наблюдения, в данном случае технология хорошо работает, если расстояние между отдельными «кустами» не превышает их 3-х диаметров. В противном же случае усадка «кустов» из-за их большей массы аналогична усадке одиночной сваи, а иногда и превышает этот показатель.

В настоящее время ведётся разработка новых, более эффективных способов увеличения прочности висячих фундаментов:

  1. Уплотнение грунта вокруг уже заглублённых опор. Достигается это при помощи бурения в межсвайных промежутках. При этом окружающий новую скважину грунт уплотняется, плотнее прилегая к уже имеющимся опорам. Для достижения большего эффекта рекомендуется производить бурение до глубины, превышающей нижний уровень заглубления фундамента на 1-2 м. В этом случае почва уплотняется и непосредственно под сваей, создавая опору для её острия. Чтобы закрепить достигнутый результат, в пробуренные скважины нагнетается быстротвердеющий цементный раствор.
  2. Целенаправленная инъекция бетонных растворов под каждую из установленных ранее свай. Это позволяет создать вокруг каждой опоры, а также под ней, прочную армирующую подушку из бетона. Среди плюсов инъекторного метода – отсутствие необходимости в проведении сложных земельных работ, и возможность усиления фундамента спустя длительное время после постройки здания. Данный способ вполне возможно применять для усиления и ремонта прочих типов фундаментов – ленточных, столбчатых и плитных.

На видео показаны основные виды свайных фундаментов.

Из-за сложности расчётов и самой технологии метод висячих свай чаще всего применяется профессиональными строителями. В частной же застройке он мало востребован из-за своей трудоёмкости. Однако при необходимости данный способ возведения фундамента вполне может быть использован и при строительстве небольших зданий с малой массой: деревянных жилых домов, хозяйственных построек и т.д.

Висячие сваи: технология, укрепление

Слабое естественное основание – одна из основных причин развития технологии укрепления фундаментов и повышения несущей способности самого грунта. Давно известна технология создания висячих свай, то есть опор, погружаемых в массив слабой горной породы. Как и любой другой, этот метод в чем-то хорош,но имеет весовые недостатки.

По внешнему виду висячие сваи являются бетонными стержнями. По строительным нормам они имеют длину 7 метров. Форма поперечного сечения опор может быть любой, также они могут быть цельными по длине или сборными. Такие сваи удлиняются в случае проведения работ с рыхлыми породами.

Работают такие опоры боковой поверхностью, а концом – очень незначительно. Из-за такой особенности работы висячая свая может просто напросто «сползти» дальше. Специалисты нашли несколько способов, как закрепить опору в массиве грунта.

  1. Используют заготовки свай более толстого сечения, таким образом, растет площадь их соприкосновения с грунтом и улучшается фиксация в нем.
  2. Делают сваи длиннее 7 метров, даже не затем, чтобы довести ее до положения сваи-стойки, а для того же, зачем увеличивают и поперечное сечение. Трение по удлиненной боковой поверхности не позволяет опоре перемещаться вниз или вбок относительно проектного положения.
  3. Повышают плотность расположения свай.
  4. Делают опоры с утолщением на конце или даже по бокам для повышения их устойчивости.
  5. Применяют новые технологии, такие как разрядно-импульсная и некоторые другие.
Слева- свая-стойка, справа — висячая свая

За счет этих методик решаются многие вопросы строительства, но остаются и такие задачи, решать которые нужно, но пока удается с трудом.

  1. Расширение свай и их удлинение требует дополнительного сырья, которое стоит денег. Такие мелочи значительно повышают конечную стоимость фундамента.
  2. Толстые или длинные сваи труднее забивать в землю, а это в свою очередь тоже сказывается на стоимости конечного результата, то есть фундамента.
  3. Повышение плотности расположения свай часто дает, как бы странно это не звучало, эффект погружения всего куста свай в грунт, потому что слой под концами свай не выдерживает веса грунта и самих опор над ним. Это влечет за собой осадку здания и даже его подвижки, что приводит его в аварийное состояние. Самое худшее, это когда указанные процессы относительны, то есть идут с одной стороны здания, а вторая не движется. Тогда здание может просто треснуть.

Практическим путем было установлено идеальное отношение диаметра опор и расстояния между ними 1:3 и более. В обратном случае слишком велика вероятность осадки всего фундамента.

Способы погружения

Принцип устройства фундамента на висячих сваях один, это их забивание, но этот процесс имеет свои разновидности.

  1. Вибрационный – безопасный для сваи, горной породы и окружающих зданий метод, изобретенный относительно недавно. При воздействии вибрации грунт несколько размягчается и свая хорошо входит в него, а потом, после прекращения вибрационного воздействия, грунт застывает и опора оказывается зафиксированной в его массиве. До момента «схватывания» подавать на сваю нагрузку нельзя, так как она просто сползет ниже проектной отметки.
  2. Вдавливание – эффективно в глинистых, мягких и пластичных грунтах. Самый удобный способ, если сваи нужно погружать секциями.
  3. Вибрационное вдавливание – гибридный метод на основании двух вышеизложенных, считается инновационным, наиболее щадящим и эффективным на сегодняшний день.
  4. Ударный – способ «по старинке», опасен для самой опоры, так как она может треснуть и для окружающих зданий, так как они тоже могут потрескаться из-за распространяющихся в толще грунта сейсмических волн. Помимо опасности, этот метод еще и очень мешает жителям окружающих домов.
  5. Ввинчивание – метод, который используется, если мы работаем с винтовыми сваями. Они также будут висячими по расположению в толще грунта, но на конце имеют винт, за счет которого погружаются и фиксируются в породе.

Основная формула при расчетах

Формула для производства расчета несущей способности опоры имеет следующий вид: Р=Кm(RнF+uΣfnili).

Расчет устойчивости по этой формуле производится по следующим параметрам:

  • К – коэффициент неоднородности грунта, в который погружают сваю, б/p;
  • F – площадь поперечного сечения опоры, м2;
  • Rн – сопротивление грунта нагрузкам, т/м2, этот параметр берется из таблиц, приведенных в нормативных документах и приложениях к ним;
  • m – коэффициент условий работы сваи, б/р:
  • Ii – расстояние между сваями или толщина слоя грунта между ними, по-разному в разных источниках, м;
  • u – периметр поперечного сечения опоры, м;
  • fni – табличное сопротивление грунта по боковой поверхности погружаемой сваи, т/м2.

Укрепление фундаментов

Помимо строительства новых, существует не менее важное направление укрепления уже существующих, эксплуатируемых оснований сооружений. Самое распространенное решение этой задачи и эффективное, по расчетам строителей, это погружение под фундамент буронабивных свай. По положению в массиве грунта они тоже висячие, но по типу устройства – буронабивные. Для достижения лучшего трения грунт трамбуется, а между существующими опорами бурятся скважины, куда подается под напором цементный раствор. Напор может быть столь велик, что вызывает гидроразрыв и последующее самоуплотнение грунта. Скважины имеют глубину на пару метров больше глубины погружения старых свай.

Если нужно укрепить плитный фундамент, то под него инъецируют цементный раствор. К опорам также удобно подводить цементный раствор инъекторами. Инъецирование дороже, но оно позволяет подвести раствор в нужное место с большой точностью. Таким образом, несущая способность фундамента на старых опорах или плите возрастает в два раза. Этим висячие сваи хороши, их при нынешнем развитии техники можно укреплять по мере эксплуатации.

x

Такое укрепление имеет массу преимуществ, вот некоторые из них:

  1. Методика хорошо себя зарекомендовала, доступна по цене и трудозатратам.
  2. Нужен минимум техники: буровая установка и насос.
  3. Тромбование исключает последующую осадку здания.
  4. Деликатность технологии делает ее единственной возможностью продлить срок «жизни» аварийных зданий без нанесения большего вреда.
  5. Возможность проведения монтажа буронабивных опор под фундаментом частного дома, своими руками.
  6. Отсутствие необходимости снимать, а потом опять подавать нагрузку на фундамент.

Хоть метод и нуждается в технике, но с другой стороны, можно арендовать ее без особых проблем, ведь новый фундамент все равно будет стоить больше!

Забивание свай, конечно, не подойдет для самостоятельного устройства фундамента дачного дома, инъектор арендовать тоже будет дорого и вы не сможете им пользоваться без специалиста. Для самостоятельного возведения фундамента больше подойдет метод буронабивных свай, так как скважины под них модно пройти ручным буром, а цементный раствор закачать насосом тоже самостоятельно.

Как восстановить силу мужчине в возрасте.Соколов: Вернул потенцию в 60 лет! Пишите рецепт: добавляем 3 капли в …Подробнее читайте в блоге Дмитрия Соколова.Как вернуть потенцию!Мужики! Потенция вернулась в 60 лет! За копейки вернул себе железную ПОТЕНЦИЮ! Записывайте рецепт: берем одну…

Висячая свая — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Висячая свая

Cтраница 1

Висячие сваи ( сваи трения) погружаются до сжимаемых грунтов и передают нагрузку на грунт за счет их сопротивления по боковой поверхности Rf и под нижним концом Rs, но в целом, как будет показано далее, вся нагрузка передается на грунты, залегающие ниже сваи, и осадка фундамента зависит от свойств этих грунтов.  [1]

Висячие сваи применяют, когда прочные пласты грунта лежат на большой глубине, для достижения которой требуются очень длинные сваи, погружение которых значительно сложнее и дороже. Деревянные сваи допускают, если есть полная уверенность в том, что они на все время эксплуатации сооружения будут находиться ниже уровня грунтовых вод, иначе сваи быстро сгниют.  [2]

Висячие сваи в фундаментах, подвергающихся внецентренным нагрузкам, при расстоянии между их осями меньше 6 d размещаются равномерно по всей площади ростверка ( с равными расстояниями между осями в каждом ряду и между ними) или при больших эксцентрицитетах равномерно в каждом ряду, но с разным шагом рядов в направлении эксцентрицитета.  [3]

Поэтому висячие сваи во избежание больших осадок следует погружать до сравнительно мало сжимаемых грунтов, например до грунтов, которые можно использовать для естественных оснований.  [4]

Несущая способность вертикально нагруженной висячей сваи по первому предельному состоянию определяется как сумма сопротивлений грунта трению по боковой поверхности ствола сваи и сопротивления грунта под ее нижним концом.  [5]

Свайный фундамент с висячими сваями условно принимают за массивный жесткий фундамент глубокого заложения, контур которого ограничен размерами ростверка, свай и некоторым объемом окружающего грунта. В расчетной схеме принимается, что нагрузка на грунт передается по подошве и по боковой поверхности массива и воспринимается грунтами, находящимися ниже плоскости острия свай. Грунты, залегающие ниже свай, принимаются за основание условного фундамента, от них зависят прочность и осадка этого фундамента. Давление по подошве условного фундамента принимают равномерно распределенным, а площадь определяют в предположении передачи сил трения под углом к боковой поверхности крайних свай.  [6]

Нагрузка, действующая на висячую сваю или столб, передается грунту через боковую поверхность и подошву.  [8]

Известно, что несущая способность обычной висячей сваи определяется лобовым сопротивлением грунта под ее острием и трением по боковой поверхности. Работа свай с уширенным концом в вэде стрелы ( с заостренным либо затупленным концом) несколько иная.  [9]

Фундаменты под здание приняты на забивных висячих сваях с устрой -: твом монолитных железобетонных ростверков.  [10]

В тех же случаях, когда висячие сваи опираются на малосжимаемые нескальные грунты, при выборе положения центра подошвы ростверка во внимание следует принимать первое требование — экономичности. В этих случаях может оказаться целесообразным центр ростверка разместить между двумя крайними положениями — между положением, обеспечивающим минимум числа свай, и положением, обеспечивающим равномерную осадку. Возможность такого размещения, а также размещения висячих свай исходя только из первого требования нужно обосновать расчетами значения крена фундамента.  [11]

Если же прочный грунт находится на значительной глубине, применяют висячие сваи ( рис. 41, б), которые, оказывают сопротивление давлению от здания главным образом благодаря возникновению сил трения между боковой поверхностью свай и окружающим ее грунтом.  [12]

При проектировании свайных фундаментов следует различать фундаменты со сваями-стойками и фундаменты с висячими сваями.  [13]

В тех случаях, когда породы залегают на большой глубине и приходится применять висячие сваи, необходимо стремиться к тому, чтобы пройти сваями всю толщу слабых грунтов и завести нижние концы свай в подстилающий эту толщу слой прочного грунта. Глубина погружения свай в этот последний слой определяется с одной стороны требованиями расчета ( необходимостью получения соответствующего расчетного сопротивления свай), с другой ( для забивных свай) — возможностью забивки исходя из последнего требования.  [14]

В зависимости от характера напластования грунтов для возведения фундаментов под машины могут применяться как висячие сваи, так и сваи-стойки. Выбор типа фундамента в каждом случае производится на основании технико-экономического сравнения вариантов.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

расчет несущей способности забивных опор, цена

Висячие сваи и сваи-стойкиМногие строители сталкиваются с проблемами неустойчивых грунтов на участках строительства. Это представляет ряд трудностей при возведении фундамента. На выручку приходят висячие сваи, которые удерживаются в почве благодаря силам трения своих боковых поверхностей о грунт.

Сила трения сваи и ее длина компенсируют отсутствие опоры под сваей. Таким образом, даже на слабых и неустойчивых грунтах можно создать фундамент, опирающийся на висячие сваи. Существует разделение подобных свай на две основные категории — сваи висячие и сваи-стойки. Несмотря на внешнюю схожесть, принцип работы этих двух конструкций принципиально различен.

Свая-стойка

Основное отличие сваи-стойки от рассмотренной нами висячей сваи состоит в том, что она своим острием опирается на твердый грунт. Более того, свая может быть утоплена в твердый грунт на некоторую глубину.

Длина сваи-стойки может составлять более 20 м. Такие сваи не ведут к осадке здания, поэтому они массово используются в промышленном строительстве, для прокладки трубопроводов, а также в районах с неустойчивой сейсмической активностью.

Расчет висячей сваи

При расчете висячей сваи в учет принимается плотность материала, из которого она изготовлена, ее рабочая длина, а также характеристики грунта.

Длина свай зависит от следующих параметров:

  • Висячая сваяНагрузка. Чем больше проектная нагрузка здания, тем большей длиной должна обладать висячая свая.
  • Влияние состава грунта. На рыхлых, слабых и болотистых грунтах используются опоры большей длины.
  • Иногда возникает потребность применения висячих составных свай. Это может произойти в случае недостаточной длины готовых свай или чрезмерно подвижном грунте на участке.

Поскольку висячая свая имеет недостаточную опору о грунт, предпринимались попытки повышения эффективности свайного фундамента:

  • Увеличение длины свай. Это сопряжено с завышенными расходами материалов и с увеличением себестоимости основания. Сюда же добавляется использование крупногабаритной подъемной техники.
  • Использование свай, имеющих больший диаметр. Несущая способность висячей сваи, при этом, увеличивается. Это также приведет к перерасходу стройматериалов. Кроме того, широкую сваю гораздо труднее забить или вдавить в грунт.
  • Более частое размещение свай, называемое кустистостью. В некоторых конкретных случаях это оправдано, а в некоторых доказано совершенно обратное. Учитывайте, что количество используемых опор ведет к удорожанию строительных работ.
  • Расширение конца сваи, контактирующей с нижней частью грунта. За счет этого свая дополнительно опирается на грунт. Однако возникают неудобства по введению опоры в грунт. Висячие забивные сваи таким способом использовать не выйдет, ведь наличие острого наконечника обязательно при забивных работах.

Буронабивные висячие сваи на готовом фундаменте

Бывают ситуации, когда уже стоящий фундамент необходимо укрепить. Можно использовать технологию буронабивных висячих свай. Непосредственно в фундаменте или вплотную к нему, на расстояниях около 2 метров между собой, в грунте бурятся отверстия. Их глубина должна превышать глубину залегания основных свай (при наличии свайного фундамента) на Буронабивные висячие сваи1-2,5 м. Внимание обращается на то, чтобы пробуренные отверстия находились в межсвайных промежутках или рядом со старыми сваями.

При наличии плитного фундамента бурение производится по всему периметру плиты, сквозь саму плиту. Поскольку фундаментная плита находится внизу цокольного этажа или в подвале, то все работы производятся именно там.

Затем производится уплотнение грунта под действием высокого давления. В подготовленные шахты закачивается бетонный раствор. Рекомендуется использовать бетононасос, так как он способен обеспечить необходимое давление бетонной смеси. Так производится укрепление готового фундамента любого типа.

Преимущества такого метода:

  • Без сложных и затратных земляных работ удается создать свайный фундамент буронабивного типа. Используется только бурильная установка и бетононасос.
  • Благодаря уплотненному под высоким давлением грунту значительно увеличивается сила трения между свайным телом и почвой. В отличие от обычной забивной сваи, это позволяет создать опору, которая будет удерживаться в грунте гораздо надежнее.
  • Подобная технология дает возможность укрепления уже готового фундамента в случае его разрушения или проседания.

Выполнить своими руками монтаж висячих свай такого типа очень сложно, тем более, если не иметь специальной техники. В этом состоит единственный минус такой технологии. Несмотря на это, арендовать подобную технику можно без проблем, ведь качественный фундамент очень важен для всего строения.

72. Определение несущей способности свай-стоек и висячих свай.

Сваи-стойки. Поскольку потеря несущей способности сваей-стойкой может произойти либо в результате разрушения грунта под ее нижним концом, либо в результате разрушения самой сваи, ее расчет на вертикальную нагрузку проводится по двум условиям: по условию прочности материала ствола сваи и по условию прочности грунта под нижним концом сваи. За несущую способность сваи в проекте принимается меньшая величина.

По прочности материала сваи рассчитываются как центрально

сжатые стержни. При низком ростверке расчет ведется без учета продольного изгиба сваи, за исключением случаев залегания с пове­рхности мощных слоев очень слабых грунтов (торф, ил), а при высоком ростверке — с учетом продольного изгиба на участке сваи, не окруженном грунтом.

Несущая способность по материалу Fdm наиболее широко приме­няемых в строительстве железобетонных призматических свай рас­считывается по формуле:

где φ=1 — коэффициент продольного изгиба, обычно принимаемый; ус — коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,85 для свай сечением менее 0,3×0,3 м и γс=1 —для свай боль­шего сечения; γm — коэффициент условий работы бетона, принима­емый γm = 1 для всех видов свай, кроме буронабивных. Rb — расчетное со­противление бетона осевому сжатию, зависящее от его класса, кПа; А — площадь поперечного сечения сваи, м2; γа — коэффициент условий работы арматуры, принимаемый γа=1, RS — расчетное сопротивление сжатию арматуры, кПа; Аа — площадь сечения арматуры, м2.

По прочности грунта под нижним концом сваи несущая способность Fd сваи-стойки определяется по формуле:

Fd =γCRА, где γC=1 — коэффициент условий работы сваи в грунте; R — рас­четное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа; А — площадь опирания сваи на грунт, м2. Расчетное сопротивление грунта R для всех видов забивных свай принимается равным 20 МПа, а для свай, заделанных в невыветрелую скальную породу(без слабых прослоек) на глуби­ну не менее 0,5 м,— по формуле

Висячие сваи. Расчет несущей способности вертикально нагру­женных висячих свай производится, как правило, только по прочно­сти грунта, так как по прочности материала сваи она всегда заведо­мо выше.

где ус — коэффициент условий работы сваи в грунте; γCR, γCF— коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта; R — расчетное сопротивление под нижним концом сваи, кПа; A — площадь поперечного сечения сваи, м2; и — периметр поперечного сечения сваи, м; fI — расчетное со­противление I-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа2 hI —толщина I-го слоя грун­та, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.

Расчетная схема к определению несущей способности висячей сваи практическим методом.

R = (Rcn/ γg) (ld/df+1,5 ), где Rcn— нормативное временное сопротивление скального грунта сжатию в водонасыщенном состоянии; γg=1,4 — коэффициент надежности по грунту; ld— расчетная глубина заделки сваи в грунт; df— наружный диаметр сваи, заделанной в грунт.

Вычисленная по формулам несущая способность свай в некоторых случаях может существенно отличаться от их несущей способности в реальных условиях строительной площадки, поэтому непосредственно на строительной площадке несущую способность свай проверяют по данным испытаний динамической нагрузкой, статическим зондированием или статической нагрузкой

71. Статич. испытания свай.

Несущую способность Fd кН (тc), свай по результатам их испытаний вдавливающей, выдергивающей и горизонтальной статическими нагрузками и по результатам их динамических испытаний следует определять по формуле (16)

где c,— коэффициент условий работы; в случае вдавливающих или горизонтальных нагрузок c = 1; в случае выдергивающих нагрузок принимается по указаниям п. 4.5;

Fu,p нормативное значение предельного сопротивления сваи, кН (тc), определяемое в соответствии с указаниями пп. 5.4 — 5.7;

g,— коэффициент надежности по грунту, принимаемый по указаниям п. 5.4.

Примечание. Результаты статических испытаний свай на горизонтальные нагрузки могут быть использованы для непосредственного определения расчетной нагрузки, допускаемой на сваю, если условия испытаний соответствуют действительным условиям работы сваи в фундаменте здания или сооружения.

В случае, если число свай, испытанных в одинаковых грунтовых условиях, составляет менее шести, нормативное значение предельного сопротивления сваи в формуле (16) следует принимать равным наименьшему предельному сопротивлению, полученному из результатов испытаний, т.е. Fu,p = Fu,min, а коэффициент надежности по. грунту g = 1.

В случае, если число свай, испытанных в одинаковых условиях, составляет шесть и более, Fu,p и g следует определять на основании результатов статистической обработки частных значений предельных сопротивлений свай Fu, полученных по данным испытаний, руководствуясь требованиями ГОСТ 20522-75 применительно к методике, приведенной в нем для определения временного сопротивления. При этом для определения частных значений предельных сопротивлений следует руководствоваться требованиями п. 5.5 при вдавливающих, п. 5.6 — при выдергивающих и горизонтальных нагрузках и п. 5.7 — при динамических испытаниях.

Если нагрузка при статическом испытании свай на вдавливание доведена до нагрузки, вызывающей непрерывное возрастание их осадки s без увеличения нагрузки (при s 20 мм), то эта нагрузка принимается за частное значение предельного сопротивления Fu испытываемой сваи.

Во всех остальных случаях для фундаментов здании и сооружений (кроме мостов и гидротехнических сооружений) за частное значение предельного сопротивления сваи Fu вдавливающей нагрузке следует принимать нагрузку, под воздействием которой испытываемая свая получит осадку, равную s и определяемую по формуле

s = su,mt, (17)

где su,mt предельное значение средней осадки фундамента проектируемого здания или сооружения, устанавливаемое по указаниям СНиП 2.02.01-83;

 — коэффициент перехода от предельного значения средней осадки фундамента здания или сооружения su,mt к осадке сваи, полученной при статических испытаниях с условной стабилизацией (затуханием) осадки.

Значение коэффициента следует принимать равным 0,2 в случаях, когда испытание свай производится при условной стабилизации, равной 0,1 мм за 1 ч, если под их нижними концами залегают песчаные или пылевато-глинистые грунты с консистенцией от твердой до тугопластичной, а также за 2 ч, если под их нижними концами залегают пылевато-глинистые грунты от мягкопластичной до текучей консистенции. Значение коэффициента допускается уточнять по результатам наблюдений за осадками зданий, построенных на свайных фундаментах в аналогичных грунтовых условиях.

Если осадка, определенная по формуле (17), окажется более 40 мм, то за частное значение предельного сопротивления сваи Fu следует принимать нагрузку, соответствующую s = 40 мм.

Ступени загружения при испытаниях свай статической вдавливающей нагрузкой должны назначаться равными 1/10 — 1/15 предполагаемого предельного сопротивления сваи Fu.

При испытании свай статической выдергивающей или горизонтальной нагрузкой за частное значение предельного сопротивления Fu по графикам зависимости перемещений от нагрузок принимается нагрузка на одну ступень менее нагрузки, без увеличения которой перемещения сваи непрерывно возрастают.

Для определения несущей способности свай по результатам полевых исследований для каждого здания или сооружения должно быть проведено не менее:

статических испытании сваи и свай-штампов …………………….. 2

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о