Глубокие фундаменты — это фундаменты, закладываемые слишком глубоко под готовой поверхностью грунта, чтобы на их несущую способность основания влияли условия поверхности, обычно это происходит на глубине> 3 м ниже уровня готовой земли.К ним относятся сваи, опоры и кессоны или компенсированные фундаменты с использованием глубоких фундаментов, а также глубокие подушечные или ленточные фундаменты. Глубокие фундаменты могут использоваться для передачи нагрузки на более глубокие и более подходящие слои на глубине, если неподходящие почвы присутствуют вблизи поверхности.

Сваи — это относительно длинные тонкие элементы, которые передают нагрузки на фундамент через слои почвы с низкой несущей способностью на более глубокие слои почвы или породы с высокой несущей способностью. Они используются, когда по экономическим соображениям, конструкционным соображениям или условиям почвы желательно передавать нагрузки на слои за пределами практической досягаемости фундаментов мелкого заложения.В дополнение к опорным конструкциям сваи также используются для анкеровки конструкций против подъемных сил и для оказания помощи конструкциям в сопротивлении боковым и опрокидывающим силам.

Опоры — это фундамент, выдерживающий большую конструктивную нагрузку, который сооружается на месте в глубоких выработках.

Кессоны — это форма глубокого фундамента, который сооружается над уровнем земли, а затем опускается до необходимого уровня путем выемки грунта или выемки грунта изнутри кессона.

Компенсированные фундаменты — это глубокие фундаменты, в которых снятие напряжений, вызванных земляными работами, приблизительно уравновешивается приложенным напряжением, создаваемым фундаментом. Таким образом, прикладываемое чистое напряжение очень мало. Компенсированный фундамент обычно представляет собой глубокий фундамент.

Фундамент глубокий

Сваи

Свайные фундаменты можно классифицировать по
тип сваи
(разные конструкции, которые должны поддерживаться, и разные условия грунта, требуют разных типов сопротивления) и
тип конструкции
(могут использоваться разные материалы, конструкции и процессы).

Сваи

Виды сваи

Сваи часто используются, потому что на достаточно малых глубинах невозможно найти адекватную несущую способность, чтобы выдержать нагрузки конструкции. Важно понимать, что сваи получают опору как от концевого подшипника , так и от поверхностного трения . Пропорция несущей способности, создаваемая либо торцевым подшипником, либо поверхностным трением, зависит от условий почвы. Сваи могут использоваться для поддержки различных типов структурных нагрузок.

Типы свай

Концевые опорные сваи

Концевые несущие сваи — это сваи, оканчивающиеся твердым, относительно непроницаемым материалом, таким как скала или очень плотный песок и гравий. Большую часть своей несущей способности они получают за счет сопротивления слоя у носка сваи.

Типы свай

Сваи фрикционные

Фрикционные сваи получают большую часть своей несущей способности за счет поверхностного трения или адгезии.Это обычно происходит, когда сваи не достигают непроницаемого пласта, а забиваются на некоторое расстояние в проницаемый грунт. Их несущая способность определяется частично концевой опорой и частично поверхностным трением между заделанной поверхностью почвы и окружающей почвой.

Типы свай

Сваи переходные осадки

Сваи, уменьшающие оседание, обычно закладываются под центральной частью фундамента плота, чтобы уменьшить дифференциал осадки до приемлемого уровня.Такие сваи укрепляют почву под плотом и помогают предотвратить перекос плота в центре.

Типы свай

Сваи натяжные

Конструкции, такие как высокие дымоходы, опоры электропередачи и пирсы, могут подвергаться большим опрокидывающим моментам, поэтому часто используются сваи для противодействия возникающим в результате подъемным силам на фундаменте. В таких случаях возникающие силы передаются на грунт по длине заделки сваи.Сила сопротивления может быть увеличена в случае буронабивных свай за счет недораскачивания. При проектировании натяжных свай необходимо учитывать эффект радиального сжатия сваи, так как это может привести к снижению сопротивления вала примерно на 10-20%.

Типы свай

Сваи с боковой нагрузкой

Почти все свайные фундаменты подвергаются, по крайней мере, некоторой степени горизонтальной нагрузки. Величина нагрузок по отношению к приложенной вертикальной осевой нагрузке, как правило, будет небольшой, и никаких дополнительных расчетов конструкции обычно не требуется.Однако в случае причалов и пристаней, на которые воздействуют ударные силы швартованных судов, свайных оснований для опор мостов, эстакад для мостовых кранов, высоких дымоходов и подпорных стенок, горизонтальный компонент относительно велик и может иметь решающее значение при проектировании. Традиционно сваи в таких случаях устанавливаются под углом к ​​вертикали, обеспечивая достаточное горизонтальное сопротивление за счет составляющей осевой нагрузки сваи, которая действует горизонтально. Однако способность вертикальной сваи выдерживать нагрузки, приложенные нормально к оси, хотя и значительно меньше, чем осевая способность этой сваи, может быть достаточной, чтобы избежать необходимости в таких «сгребающих» или «разбитых» сваях, установка которых является более дорогой. .Поэтому при проектировании свай для восприятия поперечных сил важно учитывать это.

Типы свай

Сваи в насыпи

Сваи, проходящие через слои средне- или плохо уплотненного заполнителя, будут подвержены отрицательному поверхностному трению , которое вызывает сопротивление вниз вдоль ствола сваи и, следовательно, дополнительную нагрузку на сваю. Это происходит, когда заливка затвердевает под действием собственного веса.

Сваи

Виды свайного строительства

Вытесняемые сваи вызывают смещение почвы как в радиальном, так и в вертикальном направлении, когда вал сваи забивается или вдавливается в землю. При использовании несмещаемых свай (или сменных свай) грунт удаляется, а образовавшаяся яма, заполненная бетоном или сборной бетонной сваей, опускается в яму и заливается раствором.

Виды свайного строительства

Сваи вытесняющие

Пески и зернистые почвы имеют тенденцию уплотняться в процессе смещения, в то время как глины имеют тенденцию к вспучиванию.Сами вытесняющие сваи можно разделить на разные типы, в зависимости от того, как они построены и как они вставляются.

Сваи вытесняющие

Сваи вытеснительные целиком предварительно сформированные

Они могут быть из сборного железобетона;
армированный по всей длине (предварительно напряженный)
сочлененный (усиленный)
полый (трубчатый) профиль
или они могут быть из стали различного сечения.

Сваи вытесняющие

Сваи забивные и забивные

Этот тип сваи может быть двух форм. Первый включает в себя вбивание временной стальной трубы с закрытым концом в землю для образования пустоты в почве, которая затем заполняется бетоном по мере извлечения трубы. Второй тип такой же, за исключением того, что стальная труба остается на месте, образуя прочный кожух.

Сваи вытесняющие

Винтовые забивочные сваи

Конструкция этого типа выполняется с использованием специального шнека.Однако почва уплотняется, а не удаляется, поскольку шнек ввинчивается в землю. Шнек установлен на полой штанге, которую можно заполнить бетоном, поэтому, когда необходимая глубина будет достигнута, бетон может быть закачан вниз по штоку, и шнек будет медленно отвинчиваться, оставляя сваю на месте.

Сваи вытесняющие

Способы установки

Сваи забиваются или вдавливаются в грунт.Можно использовать несколько различных методов.

Способы установки

Падение груза

Падающий груз или ударный молот — наиболее часто используемый метод установки вытесняющих свай. Вес примерно вдвое меньше веса сваи поднимается на подходящее расстояние в направляющей и отпускается, чтобы ударить по головке сваи. При забивании полой трубы сваи вес обычно воздействует на пробку в нижней части сваи, таким образом уменьшая любые избыточные напряжения по длине трубы во время вставки.

Вариантами простого отбойного молотка являются отбойные молотки одинарного и двойного действия . Они приводятся в движение паром, сжатым воздухом или гидравлически. В молоте одностороннего действия вес поднимается сжатым воздухом (или другими средствами), который затем выпускается, и весу позволяют упасть. Это может происходить до 60 раз в минуту. Молоток двустороннего действия такой же, за исключением того, что сжатый воздух также используется при движении молота вниз. Однако этот тип молота не всегда подходит для забивки бетонных свай.Хотя бетон может выдерживать сжимающие напряжения, создаваемые молотком, ударная волна, создаваемая каждым ударом молота, может создавать высокие растягивающие напряжения в бетоне при возврате. Это может привести к разрушению бетона. Вот почему бетонные сваи часто подвергаются предварительному напряжению.

Способы установки

Дизельный молот

Быстрые контролируемые взрывы можно производить от дизельного молота. Взрывы поднимают таран, который используется для забивания сваи в землю.Хотя вес поршня меньше, чем вес, используемый в отбойном молотке, повышенная частота ударов может компенсировать эту неэффективность. Этот тип молота наиболее подходит для забивки свай через несвязные зернистые грунты, где большая часть сопротивления приходится на торцевую опору.

Способы установки

Вибрационные методы забивки сваи

Вибрационные методы могут оказаться очень эффективными при забивании свай через несвязные зернистые грунты.Вибрация сваи возбуждает зерна почвы, прилегающие к свае, делая ее почти свободной, что значительно снижает трение вдоль вала сваи. Вибрация может создаваться электрическими (или гидравлическими) эксцентриками, вращающимися в противоположных направлениях, прикрепленными к головке сваи, обычно действующими с частотой около 20-40 Гц. Если эту частоту увеличить примерно до 100 Гц, это может вызвать продольный резонанс в свае, и скорость проникновения может достигать 20 м / мин в умеренно плотных зернистых грунтах.Однако большая энергия, возникающая в результате вибрации, может повредить оборудование, распространение шума и вибрации также может привести к заселению близлежащих зданий.

Способы установки

Способы установки домкратом

Домкратные сваи чаще всего используются для опор существующих конструкций. Выкапывая грунт под конструкцией, можно вставить короткие куски сваи и втолкнуть их в землю, используя в качестве реакции нижнюю часть существующей конструкции.

Виды свайного строительства

Сваи несмещаемые

При использовании несмещаемых свай почва удаляется, а образовавшаяся яма заполняется бетоном или, иногда, сборная бетонная свая опускается в яму и заливается раствором. Глины особенно подходят для этого типа образования свай, поскольку в глинах требуется только стенка скважины. опора близко к поверхности земли. При бурении более неустойчивого грунта, такого как гравий, может потребоваться какая-либо форма обсадной колонны или опоры, например, бентонитовая суспензия.В качестве альтернативы раствор или бетон можно вводить из шнека, вращающего гранулированный грунт. Таким образом, существует четыре типа несмещаемых свай.

Этот метод строительства создает неравномерную поверхность раздела между стволом сваи и окружающей почвой, что обеспечивает хорошее сопротивление поверхностному трению при последующей нагрузке.

Несвижные сваи

Сваи буронабивные малого диаметра

Обычно они имеют диаметр 600 мм или меньше и обычно изготавливаются с использованием штатива.Оборудование состоит из штатива, лебедки и троса, управляющего различными инструментами. Основные инструменты показаны на этой диаграмме.

В зернистых почвах основной инструмент состоит из тяжелой цилиндрической оболочки с режущей кромкой и откидной заслонкой внизу. Для проведения раскопок этого типа необходима вода. При перемещении корпуса вверх и вниз на дне ствола скважины происходит разжижение грунта (поскольку под корпусом создается низкое давление, поскольку разжиженный грунт быстро перемещается вверх), и он течет в корпус и может быть поднят на лебедку. поверхность и опрокинуты.При просверливании сыпучей почвы существует опасность чрезмерного разрыхления материала по бокам отверстия. Чтобы предотвратить это, необходимо продвинуть временную обсадную колонну, вбив ее в землю.

В связных грунтах ствол скважины продвигается путем многократного опускания инструмента крестообразного сечения с цилиндрической режущей кромкой в ​​грунт и последующего подъема его на поверхность вместе с грунтовым грузом. Оказавшись на поверхности, глина, которая прилипает к крестообразным лезвиям, разделяется на пары.

Несвижные сваи

Буронабивные сваи большого диаметра

Большие скважины диаметром от 750 мм до 3 м (с 7-метровыми нижними расширениями) возможны при использовании роторного бурового оборудования. Шнековая установка обычно монтируется на кран или грузовик.

Спиральный или ковшовый шнек, показанный на этой схеме, прикреплен к валу, известному как штанга Келли (телескопический элемент квадратного сечения, приводимый в движение горизонтальным вращателем).При использовании этой техники возможна глубина до 70 м. Использование бентонитовой суспензии в сочетании с бурением ковшовым шнеком может устранить некоторые трудности, связанные с бурением мягких илов и глин, а также сыпучих зернистых грунтов без постоянной поддержки обсадными трубами. Одним из преимуществ этого метода является возможность недостаточного расширения. При использовании расширяющегося бурового инструмента диаметр основания сваи может быть увеличен, что значительно повысит несущую способность сваи на конце.Однако недоразвёртывание — это медленный процесс, требующий остановки бурения для смены инструмента и медленный процесс при фактической операции недоразвёртывания. В глине часто предпочтительнее использовать более глубокий стержень с прямыми сторонами.

Несвижные сваи

Частично формованные сваи

Этот тип сваи особенно подходит в условиях, когда земля переувлажнена или когда в верхнем слое почвы наблюдается движение воды, которое может привести к выщелачиванию цемента из монолитной бетонной сваи.Скважину просверливают обычным способом, а затем в нее опускают кольцевые секции для получения полой колонны. Затем можно разместить арматуру и нанести раствор на основание сваи, вытесняя воду и заполняя зазор снаружи и сердцевину внутри колонны.

Несвижные сваи

Сваи, залитые цементным раствором или бетоном

Использование шнеков непрерывного действия становится все более популярным методом при строительстве свай.Эти сваи обладают значительными экологическими преимуществами во время строительства. Их уровень шума и вибрации низкий, и нет необходимости во временной обсадной колонне ствола скважины или бентонитовой суспензии, что делает его пригодным как для глин, так и для сыпучих грунтов. Единственная проблема в том, что они ограничены по глубине до максимальной длины шнека (около 25 м). Сваи строятся путем ввинчивания шнека непрерывного действия в землю на необходимую глубину, оставляя почву в шнеке. Затем цементный раствор (или бетон) можно продавить по полому валу шнека, а затем он продолжает накапливаться снизу по мере того, как шнек с его грузом извлекается.Затем арматуру можно опустить до схватывания раствора.

Альтернативная система, используемая в зернистых почвах, заключается в том, чтобы оставить почву на месте и смешать ее с цементным раствором, находящимся под давлением, когда шнек вынимается, оставляя столбик земли, армированной цементным раствором.

Сваи

Факторы, влияющие на выбор сваи

Есть много факторов, которые могут повлиять на выбор свайного фундамента. Перед принятием окончательного решения необходимо рассмотреть все факторы и принять во внимание их относительную важность.

Факторы, влияющие на выбор сваи

Расположение и тип конструкции

Для конструкций над водой, таких как причалы и пирсы, наиболее подходящими являются забивные или забивные сваи (в которых оболочка остается на месте). На суше выбор не так прост. Приводные монолитные типы обычно самые дешевые при умеренных нагрузках. Однако часто бывает необходимо, чтобы сваи устанавливались так, чтобы не вызывать какого-либо значительного подъема грунта или вибраций из-за их близости к существующим конструкциям.В таких случаях наиболее подходит буронабивная набивная свая. Для тяжелых конструкций, испытывающих большие нагрузки на фундамент, обычно наиболее экономичны буронабивные сваи большого диаметра. Домкратные сваи подходят для опор существующих конструкций.

Факторы, влияющие на выбор сваи

Состояние грунта

Забивные сваи не могут быть экономично использованы в грунтах, содержащих валуны, или в глинах, когда вертикальное волнение грунта может быть опасным.Точно так же буронабивные сваи не подходят для рыхлых водоносных песков, а недорасвернутые основания нельзя использовать в несвязных грунтах, поскольку они подвержены обрушению до того, как можно будет уложить бетон.

Факторы, влияющие на выбор сваи

Прочность

Это обычно влияет на выбор материала. Например, бетонные сваи обычно используются в морских условиях, поскольку стальные сваи подвержены коррозии в таких условиях, а деревянные сваи могут быть повреждены буровыми моллюсками.Однако на суше бетонные сваи не всегда лучший выбор, особенно там, где почва содержит сульфаты или другие вредные вещества.

Факторы, влияющие на выбор сваи

Стоимость

При принятии окончательного решения о выборе сваи большое значение имеет стоимость. Общая стоимость установки свай включает в себя фактическую стоимость материала, время, необходимое для забивки свай в плане строительства, испытательную нагрузку, затраты инженера по надзору за установкой и погрузкой, а также организационные и накладные расходы, понесенные между моментом первоначальной установки. расчистка площадки и время начала строительства надстройки.

Сваи

Свайные группы

Сваи чаще устанавливаются группами, а не одиночными. Группу свай следует рассматривать как составной блок из свай и грунта, а не как набор отдельных свай. На вместимость каждой сваи может повлиять забивка последующих свай в непосредственной близости. Уплотнение грунта между соседними сваями может привести к более высоким контактным напряжениям и, следовательно, к увеличению пропускной способности ствола этих свай.Конечная вместимость группы свай не всегда зависит от индивидуальной вместимости каждой сваи. При анализе емкости свайной группы необходимо учитывать 3 режима отказа.
Разрушение одной сваи
Обрыв рядов свай
Ошибка блока
Способы вставки, условия грунта, геометрия группы свай и то, как группа ограничена, — все это влияет на поведение любой группы свай. Если группа выйдет из строя как блок, полное трение вала будет мобилизовано только по периметру блока, поэтому любое увеличение пропускной способности вала отдельных свай не имеет значения.При расчете конечной несущей способности необходимо использовать площадь всего основания блока, а не только площади основания отдельных свай в группе. Такое разрушение блока может произойти, если сваи расположены близко друг к другу или если используется заглушка сваи, контактирующая с землей. Разрушение рядов свай может произойти, если расстояние между сваями в одном направлении намного больше, чем в перпендикулярном направлении.

Факультет окружающей среды и технологий, Университет Западной Англии

(PDF) Оптимизация расстояния между сваями системы фундамента с короткими сваями для достижения минимальной осадки на торфе

Оптимизация расстояния между сваями фундамента с короткими сваями

Система для получения минимального поселения на торфе

SM Suro1,2, I Bakar2,1 и A Sulaeman3

1 Факультет гражданской и экологической инженерии, Universiti Tun Hussein Onn

Malaysia, 86400 Batu Pahat, Johor, MALAYSIA

2 Research Center для мягких почв Малайзии, Universiti Tun Hussein Onn Malaysia,

86400 Batu Pahat, Johor, MALAYSIA

3 Факультет инженерных технологий, Universiti Tun Hussein Onn Malaysia, 86400

Batu Pahat, Johor, MALAYSIA 9-mail

: asus @gmail.com

Аннотация. Короткий свайный плот — это модифицированная система свайного фундамента, которая представляет собой комбинацию

между плотным фундаментом и свайным фундаментом, но длина сваи относительно короче на

. Основная концепция системы фундамента на коротких сваях учитывает давление пассивного грунта

, создающее жесткое состояние системы плитно-свайная система. Это означает, что тонкая бетонная плита

плавает на поддерживающем грунте, а сваи служат бетонной плитой жесткости, а также уменьшают осадку фундамента

.Соотношение между слоями и сваями такой системы было упомянуто несколькими исследователями

, однако оптимальное расстояние между сваями, обеспечивающее устойчивость, для получения минимальной осадки

на торфе четко не обсуждалось. В этом исследовании был использован метод конечных элементов

для моделирования характеристик устойчивости, связанных с осадкой системы фундамента с укороченными сваями

. Система фундамента на коротких сваях с бетонной плитой 7.0 м x

Предполагалось, что площадь 7,0 м будет построена на торфе толщиной 3,5 м. У материала

свойства сваи и плота были постоянными. Наружный диаметр стальной оцинкованной трубы в виде сваи

составил 0,30 м; толщина плота считалась постоянной 0,15 м, длина сваи —

3,00 м, шаг свай — от 0,50 до 3,00 м. Точечная нагрузка варьировалась от 0 до 1 00 кН

с шагом 20 кН также рассматривалась как статическая нагрузка, действующая на центр бетонной плиты

.Оптимизация проводилась путем сравнения каждого численного результата моделирования, поэтому можно легко сделать вывод

. Оптимальное расстояние между сваями составляло 1,00 м, что давало

минимальной осадки 30,11 мм при нагрузке 100 кН.

Ключевые слова: Мягкий грунт, модификация грунта, свайный плот.

1. Введение

В настоящее время из-за ограниченности земельных ресурсов многие строительные проекты проникли в проблемную почвенную зону

, с некоторыми из проблем, которые возникли [1].Завершение строительства с использованием традиционной системы фундамента

, такой как система свайного фундамента, по-прежнему считается довольно дорогостоящим на

[2]. Чтобы преодолеть эти проблемы, было разработано несколько систем фундаментов, среди которых

другие, представляет собой свайный плотный фундамент, которому концепция этой системы привлекла значительное внимание

в последние годы [3] и даже оказалась более эффективной на таких основаниях. Условия, которые все чаще признаются как

, более экономичный и эффективный фундамент на проблемных почвах [4].Более того, особенно на Международной конференции по проектированию мягких грунтов по торфу

2015 (SEIC2015) IOP Publishing

IOP Conf. Серия: Материаловедение и инженерия 136 (2016) 012033 doi: 10.1088 / 1757-899X / 136/1/012033

Содержимое этой работы может использоваться в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 3.0. Любое дальнейшее распространение

этой работы должно содержать указание на автора (авторов) и название работы, цитирование журнала и DOI.

Опубликовано по лицензии IOP Publishing Ltd 1

Обзор фондов — этот старый дом

Неважно, какой дом был у каждого из Трех Поросят. Без прочного фундамента Большой Злой Волк снес бы их всех с ног. Дом, построенный на неустойчивом фундаменте, может иметь ряд серьезных проблем, включая трещины в гипсокартоне, прилипание и плохо работающие двери и окна, наклонные полы, проникновение воды и повреждения от влаги, такие как гниль и плесень.Проблемы с фундаментом могут быть одними из самых сложных и дорогостоящих для ремонта.

Назначение всех фундаментов — передавать нагрузку (вес) дома, жильцов и их вещей на почву под фундаментом. Фундаменты со стенами, такие как подвалы и подвалы, должны выдерживать боковые (горизонтальные) нагрузки, создаваемые грунтом, который кладется на стены. Фундаменты также должны выдерживать нагрузки окружающей среды, такие как снег, ветер и землетрясения. Фундамент должен выполнять эти задачи без движения, растрескивания, разрушения и попадания воды в течение всего срока службы дома.

Почва может помочь или навредить фундаменту

Материал под фундаментом (обычно грунт) — это фактическая несущая система, поддерживающая дом. Некоторые типы почвы, такие как песок и гравий, могут быть хорошими для поддержки дома. Например, свободный наполнитель не выдерживает больших нагрузок. А богатая глиной почва может расширяться и сжиматься при изменении уровня влажности, вызывая оседание фундамента или растрескивание стен от внутреннего давления. Плохая нестабильная почва может встречаться где угодно, но эта почва чаще встречается на Среднем Западе и в западной части Соединенных Штатов.

В идеале, почва под фундаментом должна быть ненарушенной и проницаемой для обеспечения хорошего дренажа, а также устойчивости и прочности для обеспечения надлежащей опоры. Иногда необходимо внести грунт, чтобы создать ровную поверхность для фундамента или заменить плохой грунт. Если требуется засыпка, засыпка должна быть должным образом утрамбована, чтобы она действовала как ненарушенная почва. Наблюдение за уплотнением засыпки должно осуществляться инженером-геотехником.

Четыре типа фундаментов

Наиболее распространенные типы фундаментов:

• Бетонная плита
• Подземелье
• Подвал
• Свая (поднятая)

Ни один фундамент не лучше другого.У каждого типа есть свои достоинства и недостатки. Во многих случаях тип фундамента, используемого в жилищном строительстве, зависит от региональных предпочтений, которые, в свою очередь, зависят от таких важных факторов, как климат, география и даже методы строительства, передаваемые от одного поколения строителей к другому.

Бетонная плита

Фундаменты из плит можно найти практически везде, и они являются преобладающим фундаментом на некоторых рынках. Эти фундаменты лучше всего подходят для ровного грунта или грунта с минимальным уклоном.Основное преимущество фундаментов из бетонных плит состоит в том, что их строительство обычно является наименее дорогостоящим. К недостаткам можно отнести затрудненный доступ к водопроводным и электрическим компонентам, установленным в бетоне или под ним. Это может сделать реконструкцию и ремонт дорогостоящими и дорогостоящими. Еще один недостаток — отсутствие дополнительных складских помещений, которые дает фундамент подвала.

Подвал

Дома, построенные на северо-востоке, скорее всего, будут иметь цокольный фундамент.Подвалы не подходят для районов с высоким уровнем грунтовых вод, и их дорого строить там, где коренная порода должна быть удалена с помощью взрывных работ или земляных работ.

Фундаменты подвала дороже в строительстве, чем фундаменты из бетонных плит и подвальных помещений, и они могут быть подвержены проникновению воды. Но важно учитывать некоторые существенные преимущества. Подвал предоставляет большое количество дополнительного места для хранения вещей и крупных предметов, таких как печь и водонагреватель.Если вы хотите расширить жилое пространство, отделка части подвала обойдется дешевле, чем строительство пристройки. А если вы хотите переделать основной уровень дома, подвал предлагает легкий доступ к сантехнике, проводке и воздуховодам для изменений, связанных с реконструкцией.

Подземное пространство

Эти фонды можно найти практически повсюду, и они являются преобладающим фундаментом на некоторых рынках. Подмостки могут быть основным фундаментом для всего дома. Его также можно легко добавить к существующему фундаменту подвала — популярный вариант при надстройке дома с подвалом.

Подобно фундаменту подвала, подвесное пространство обеспечивает доступ к структурным, водопроводным, электрическим компонентам и компонентам HVAC, что упрощает их реконструкцию и ремонт. Основным недостатком фундаментов для подвальных помещений является то, что они подвержены проникновению воды и конденсации, а также гниению плесени и древесины в результате избыточной влажности.

Куча

Этот вариант строительства, также называемый опорным или столбовым фундаментом, является разумным выбором, когда слабые или нестабильные грунтовые условия могут создать проблемы для других типов фундаментов.Конечно, вы также найдете множество таких фундаментов в прибрежных районах, где дома необходимо возводить в условиях штормовых нагонов.

Сваи, используемые для фундамента домов, обычно представляют собой обработанные консервантом деревянные опоры, которые вбиваются в землю до тех пор, пока они не коснутся несущего грунта.

Компоненты фундамента

Фундамент может состоять из нескольких компонентов. Выбор и установка компонентов зависят от типа фундамента и нагрузок, которые он должен будет выдерживать.Стоимость и доступность материалов также являются факторами выбора.

Опоры передают вертикальные нагрузки на почву. В современных домах фундамент делают из заливного бетона. В очень старых домах фундаменты могли быть сделаны из камня. Опоры устанавливаются по периметру дома и могут быть установлены в несущих местах внутри периметра дома. Размер опоры зависит от несущей способности почвы и предполагаемых вертикальных нагрузок. Минимальный размер опоры обычно составляет двенадцать дюймов в ширину и шесть дюймов в толщину.Низ основания должен быть ниже линии промерзания (глубина, на которой земля промерзает зимой). Эта глубина может составлять от нескольких дюймов в теплом климате до нескольких футов в очень холодном климате.

Некоторые фундаменты домов, особенно фундаменты подполья, могут иметь несущие компоненты внутри периметра дома — опоры или колонны. Опоры обычно делаются из бетонных блоков (обычно называемых бетонными блоками или шлакоблоками). Колонны обычно бывают деревянными или стальными. Опоры и колонны следует устанавливать на достаточно широкую и толстую опору, чтобы выдерживать вертикальную нагрузку.

Подвальные помещения и фундаменты подвала имеют стены по периметру фундамента. Эти стены обычно строятся из бетонных блоков или путем возведения стеновых опалубок, которые будут заполнены заливным бетоном. Стены в старых домах были сделаны из кирпича, а стены в очень старых домах, возможно, были из камня.

Многие фундаменты имеют по крайней мере одну большую горизонтальную бетонную плиту. Фундамент из бетонных плит — наглядный тому пример. Другими примерами являются цокольный этаж и пол в пристроенном гараже.За исключением опор по периметру и в несущих внутренних точках, эти бетонные плиты обычно не являются конструктивными. Это означает, что они часто имеют толщину всего около 3 ½ дюймов и не предназначены для того, чтобы выдерживать какие-либо нагрузки, кроме тех, которые создают люди и их вещи.

Основные проблемы

Вода причиняет фундаментам и домам больше ущерба, чем любая другая проблема. Убирать воду, в том числе жидкую воду и влагу в воздухе, из дома — лучшее, что вы можете сделать, чтобы избежать проблем с фундаментом и других проблем в доме.

Удаление воды от других компонентов может решить до девяноста процентов проблем с водой в фундаменте. Как правило, грунт должен иметь уклон от фундамента не менее шести дюймов по вертикали в пределах первых десяти футов по горизонтали. Твердые поверхности, такие как проезды, должны иметь уклон от фундамента не менее дюйма на фут. Кровельный сток должен отводиться от фундамента по системе водостоков и водосточных желобов. Как правило, водосточные трубы должны выходить на расстояние не менее пяти футов от фундамента.

Волосные трещины в бетонной фундаментной плите или стене любого типа обычно не требуют ремонта. Но более серьезные трещины могут указывать на проблему, требующую внимания, желательно со стороны подрядчика, специализирующегося на фундаментных или кладочных работах.

Рассмотрите возможность вызова специалиста, если трещина неоднородной ширины (одна часть трещины шире другой). Или, когда это:

• Представляет смещение вне плоскости (одна часть трещины выступает за соседнюю часть трещины)
• Пропускает воду
• Ширина более дюйма
• Проходит через бетонный блок или кирпич (вместо того, чтобы проходить через раствор между блоками или кирпичами)

Большинство из нас не задумывается о фундаменте своего дома.Так и должно быть. Если вы держите воду подальше от хорошо построенных фундаментов, большая часть из них будет держать подальше Большого Злого Волка и другие проблемы на десятилетия.

Что такое сваи? | Структурированный Фонд Ремонт Инк

Общий вопрос о проблемах с фундаментом

сильно различаются в зависимости от типа здания, состояния почвы и типа фундамента, который используется в вашем доме, коммерческом или промышленном здании. Из множества доступных материалов для фундамента чаще всего используются сваи.Вот посмотрите на свайные фундаменты и ремонт фундамента.

• Сваи — одна из важнейших составляющих ремонта и строительства фундамента. По сути, они работают так же, как опоры для опор и балок. Однако есть несколько основных различий между опорами и сваями. В то время как опоры обычно сооружаются на месте, сваи изготавливаются за пределами площадки. Кроме того, опоры могут быть сделаны из дерева, кирпича или бетона, а сваи — только из бетона и стали.
Пилы
• доступны в нескольких различных конфигурациях. Чаще всего используются бетонные сваи цилиндрической формы. Стальные сваи также довольно распространены, но могут быть цилиндрическими, квадратными, H- и X-образными. Пустотные сваи иногда заполняют бетоном для повышения их прочности, но их можно использовать и самостоятельно.
Сваи
• могут быть установлены разными способами в зависимости от наличия места и размера сваи. В то время как большие сваи обычно забиваются большими дизельными молотами, статическая установка предпочтительнее при ремонте фундамента.В этих сценариях сваи устанавливаются небольшими секциями и забиваются в землю с помощью домкрата. По мере того, как сваи продвигаются дальше под землю, они в конечном итоге достигают почвы, достаточно устойчивой, чтобы выдержать вес здания, известной как точка отказа. На этом этапе свая готова выдержать вес конструкции.

Чтобы узнать больше о бетонных или стальных прессованных сваях, свяжитесь со специалистами по ремонту фундамента в компании Structured Foundation Repairs. Мы специализируемся на всех типах жилых и коммерческих фундаментов, в том числе на установке свай, опор и балок, укладке грязи и исправлении дренажа.Позвоните по телефону 972-484-1200, чтобы узнать больше о наших услугах.

Способ строительства свайно-плитного фундамента многоэтажного дома

ОБЛАСТЬ: строительство.

Способ строительства свайно-плитного фундамента многоэтажного дома включает в себя выемку котлована и свайного поля с последующим бетонированием фундаментной плиты. Свайное поле сооружается по всей площади котлована из буронабивных свай одинаковой длины, после чего увеличивается сопротивление свай в центральной зоне свайного поля по боковой поверхности за счет впрыскивания цемента, полимера или полимерцемента. раствор по боковой поверхности ворса.

Технический результат: повышение сопротивления по боковой поверхности сваи и несущей способности фундамента под высотное здание, обеспечение передачи нагрузки между сваями, снижение трудоемкости его возведения и материалоемкости.

1 пр., 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к созданию плитно-свайных фундаментов многоэтажных домов.

Известен способ устройства свайно-плитного фундамента, включающий выемку грунта, свайные поля и бетонную плиту фундамента.Для повышения несущей способности фундамента мисайновое пространство уплотняют инъекцией в раствор для упрочнения грунта [1].

Наиболее близким является способ строительства свайно-плитного фундамента, включающего выемку грунта, свайные поля и бетонную плиту фундамента. Возведение свай производят погружением центральных свай на расчетную глубину, а периферийных сверху в соответствии с топографией котлована [2].

Недостатком известного способа основания устройства являются значительный расход материалов и свайного поля, сложность его строительства из-за недоиспользования несущей способности свай центральной зоны свайного поля.

Техническая задача — снизить трудоемкость и материал плитно-свайного фундамента для многоэтажного строительства.

Задача решается таким образом, что в способе устройства свайно-свайного фундамента высотных зданий, включающем выемку котлована, свайное поле и бетонирование плитного фундамента, согласно изобретению устраивают свайное поле по всей площади выемки буронабивных свай. такой же длины, затем в центральной зоне свайного поля увеличивают сопротивление сваи на боковой поверхности путем впрыскивания по боковой поверхности сваи цемента, или полимера, или раствора полимера.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что свайное поле выполняется на всей площади выработки буронабивных свай одинаковой длины, а затем в центральной зоне свайного поля повышается сопротивление свай на боковой поверхности. путем впрыскивания вдоль боковой поверхности ворса цемента, или полимера, или полимерного раствора.

Свайное поле выполняется на всей площади выемки буронабивных свай одинаковой длины, а затем в центральной зоне свайного поля повышают сопротивление свай на боковой поверхности путем нагнетания по боковой поверхности сваи цемента. или полимер, или раствор полимера.

Известно, что периферийные ряды свай свайного поля поглощают вес в 2 раза, а угловые в 3 раза превышают среднюю нагрузку на сваи фундамента. Поэтому периферийные сваи проектируются с усиленной арматурой большого диаметра или сваи центральной зоны проекта большей длины, чем периферийная, что приводит к повышенному расходу материала.

Технический результат — перераспределение нагрузки между сваями, � снижает расход материалов основания и трудоемкость его возведения за счет увеличения сопротивления на боковой поверхности за счет науглероживания поверхности контактной сваи — земля.

Способ выглядит следующим образом

На рис.1 показан свайно-плотный фундамент высотного дома, на рис.2 — а-а на рис.1.

Фундамент состоит из свайного поля, образованного из погруженных в грунт буронабивных свай 1, и бетонной плиты фундамента 2. На боковую поверхность сваи центральной зоны заливается цементный раствор или полимер, или полимерный раствор 3.

Свайно-плотный фундамент выполняется следующим образом. Выполняйте сваи одинаковой полезной длины, образуя свайное поле по всей площади котлована.После затвердевания вдоль боковой поверхности сваи 1 из центральной зоны вводится на контактную поверхность грунт — цементную сваю, или полимер, или раствор полимера через специально установленные в каркасе сваи-форсунки. Повышение сопротивления боковой поверхности сваи снижает количество свай и выравнивает жесткость свай центральной и периферийной зон свайного поля, что дает возможность в свою очередь уменьшить прогиб фундаментной плиты.

Пример.

Строит фундамент под 35-этажное здание по каркасно-приемным конструктивным схемам с требованиями по ограничению прогиба фундамента. Фундамент здания — сплошная плита на свайном фундаменте на буронабивных сваях диаметром 800 мкм, длина 30 м. земляное полотно представляет собой однородные пески средней крупности. Расчетная нагрузка на сваю — 500 куб.

Для уменьшения величины прогиба фундамента в центральной зоне свайного поля по боковой поверхности сваи вводится цементный раствор, повышающий сопротивление сваи на боковой поверхности до 300 кПа.Сваи центральных участков задействованы в работах вместе с сваями периферийной зоны, в результате чего прогиб фундаментной плиты снижен до 30%.

Источники информации

1. Патент РФ №2275470, кл. E02D 27/34, опубл. 27.04.2006.

2. Патент РФ №2345195, кл. E02D 27/12, опубл. на 27.01.2009 / прототип /.

Способ устройства свайно-свайного фундамента высотных зданий, включающий выемку котлована и свайного поля с последующим бетонированием плиты фундамента, отличающийся тем, что свайное поле выполняется на всей площади выработки буронабивных свай одинаково. длины, а затем в центральной зоне свайного поля увеличивают сопротивление сваи на боковой поверхности путем впрыскивания по боковой поверхности сваи цемента или полимера, или раствора полимера.

Фундамент с пирсингом и балкой, Джерси-Уэй

Большинство домов, которые строит моя компания, находятся на барьерных островах на юге Нью-Джерси, и большинство из этих домов стоит на поперечных балках или опорах, поддерживаемых деревянными сваями или опорами. Эти фундаменты используются в различных конфигурациях во многих частях страны для поддержки зданий, где почвенные условия могут быть подозрительными. Здесь, на побережье, почва обычно песчаная и низменная. Прибрежные штормы в этих областях вызывают приливные волны и прибойные волны, которые могут мгновенно смыть песчаную почву.Фундаменты из опор и балок (см. Иллюстрацию на следующей странице) гарантируют, что здания будут надлежащим образом поддерживаться и закрепляться на строительных участках, которые находятся всего на несколько футов над уровнем моря.

Эти фундаменты работают за счет распределения веса здания на опоры (в данном случае обработанные деревянные сваи), которые вбиваются в землю на определенное расстояние для достижения надлежащей несущей способности. Между опорами пролегают железобетонные балки, несущие конструкцию здания. Хотя этот специализированный тип фундамента может не понадобиться в большинстве районов страны, взгляд на процесс строительства может дать ценную информацию о некоторых проблемах, с которыми сталкивается подрядчик, строящий на побережье.

Для этого проекта базовая отметка от наводнения для участка под застройку составляла 8 футов над уровнем моря, а запланированная отметка плиты первого этажа — 11 футов над уровнем моря. Планировалось построить короткие стены CMU поверх балок с бетонной плитой поверх стен для первого этажа дома. (Из-за строгих ограничений по высоте для этого проекта мы выбрали плиту, чтобы исключить толщину каркаса первого этажа).

Установка сваи

После того, как мы снесли существующий дом на участке, расчистили строительную площадку и сделали грубую планировку, мы были готовы разложить сваи и сверлить их.Опора для этого дома состояла из 84 деревянных свай. На каждом месте сваи инженер поставил колышки. После бурения отверстий для свай и установки свай инженер возвращался, чтобы засвидетельствовать и удостоверить, что сваи были забиты на надлежащую глубину опоры.

Подрядчик по укладке фундамента Чарли Лорд вместе со своим отцом (сейчас на пенсии) и дядей Дэйвом Лордом в течение долгого времени забивал сваи на этом острове, и они хорошо понимали особенности почвы в этом районе. Вооружившись этими знаниями, они заказали 12-футовые сваи с 10-дюймовым диаметром комля. При забивке и забивке сваи такого размера обеспечивают несущую способность 12 тонн для каждой сваи, указанной в инженерном плане.

Установка и забивка свай — это искусство, и бригада из трех человек работала быстро и эффективно.Они бросили свое оборудование на площадке во вторник в середине утра — они уже закончили меньшую «разминку», около 30 свай, ранее этим утром. Затем они уехали, чтобы забрать 84 сваи (два самосвала) на местном дворе, и вернулись на место, чтобы приступить к установке свай сразу после полудня.

Шнек . Используя свайную установку с установленным шнеком, Чарли начал бурение свай в юго-восточном углу участка.Шнек проделал ямы глубиной около 10 футов в песчаной почве. Эта глубина оставит сваи примерно на 2 фута над землей перед забиванием. Просверлив каждое отверстие, он вытаскивал шнек, вращал вал, чтобы удалить почву, и быстро перемещался к следующему месту.

Укладка свай. Пока Чарли выкапывал первую яму, третий член бригады закрепил цепь вокруг конца сваи. Цепь прикреплена к стреле крана, которым управляет Дэйв. Когда шнек закончил копать, кран поднял сваю и перекинул ее в только что вырытую яму.Член экипажа на земле помог направить сваю в яму и снял цепь с вершины сваи. Затем он бросился к установке следующей сваи.

Эта беспорядочная последовательность продолжалась в течение следующих двух часов, пока все 84 сваи не оказались в своих ямах. Инженер должен был прибыть на место в 14:00. сертифицировать сваи. Стандартной практикой является то, что инженер видит, как каждая свая забивается на полную мощность. Затем он создает бревно с указанием расположения, длины и несущей способности каждой сваи.

Забивные сваи

После того, как все 84 сваи забиты в их отверстия, бригада установила забивной молот и салазки на кран.Молот представляет собой стальной блок массой 1 тонну, который перемещается по канавкам в салазках. Сани свисают со стрелы крана. Когда сани находятся над сваей, лебедка крана поднимает молот, а затем отпускает его, чтобы забить сваю в землю. Перед тем, как молоток начнется, член бригады отмечает 6-дюймовые отметки от нижней части салазок. Эти отметки позволяют инженеру, наблюдающему за забивкой сваи, определить, когда сваи были забиты достаточно глубоко, чтобы достичь своей несущей способности.

Несущая способность свай определяется математическим уравнением на основе длины сваи (в данном случае 12 футов), диаметра комля (10 дюймов для этих свай), расстояния падения молота (дюжина футов) и вес молота (1 тонна).При этих параметрах после того, как молот ударится о сваю пять раз подряд, а общее расстояние сваи составит менее 1 фута, для этой сваи будет достигнута несущая способность 12 тонн.

С первой парой ударов сваи сильно перемещаются — иногда на фут или больше. К третьему или четвертому удару сваи каждый раз перемещаются только на дюйм или два. Молот продолжает ударять по свае, пока за пять выстрелов не переместится менее чем на фут. Для достижения несущей способности большинству свай этого проекта потребовалось в общей сложности семь или восемь ударов.

Забивка свай была похожа на бурение свай тем, что та же бригада из трех человек работала быстро. Достигнув несущей способности одной сваи, они переместили молот и салазки к следующей, а инженер проверял сваи по мере их продвижения. Иногда сваи достигают несущей способности, но все же немного выходят из уклона. Чтобы эти высокие сваи не мешали, они отпилили сваи до уровня чуть выше уровня земли.

И наоборот, иногда свае требовалось более восьми или девяти ударов, прежде чем она обеспечила достаточное сопротивление для проверки несущей способности.В таких случаях бригаде приходилось раскапывать сваю, которая опускалась ниже уровня грунта, прежде чем она была установлена ​​на нужную глубину. В итоге бригада смогла забить все 84 сваи с помощью молота чуть более чем за час. К концу дня бригада свайных работ загружала свое оборудование и направлялась домой на день.

Выкапывание горизонтальной балки

Несколько дней спустя приехала бригада фундаментных работ для выемки грунтовой балки. Они начали с рытья траншей вдоль каждого ряда свай.Эта траншея стала формой для балки. Макет для класса пучка был прост: он следовал за компоновку свай. На этом этапе точность не была критичной, пока сохранялись минимальная глубина и ширина бетонной балки. Планировалось, что балка будет шириной 24 дюйма и глубиной 16 дюймов.

В каждом углу здания была куча, поэтому проще всего было найти углы и копать между ними.Бригада использовала мини-экскаватор, чтобы сделать основную рытье между сваями. Затем последовали другие члены экипажа, раскапывая руками сваи, выравнивая пол и выравнивая стены траншеи.

Как только бригада хорошо стартовала в траншее, пара членов бригады прервалась и начала резать сваи цепной пилой на высоте 4–6 дюймов над дном траншеи. (В нижней части желоба также будет основание класса пучка).

Армирование профильной балки

После того, как земляные работы были закончены и сваи были обрезаны до нужной высоты, бригада могла приступить к укладке арматурной стали.Сначала они поместили кусок арматуры (длиной около 18 дюймов) поверх каждой сваи, ориентированный перпендикулярно длине профилированной балки. Эти короткие куски арматуры поддерживали сборку из трех стержней арматурного стержня №5, которая служила основным армированием для балки уклона.

Бригада поместила три отрезка арматуры на равном расстоянии примерно 8 дюймов друг от друга поверх коротких перпендикулярных частей. Они привязали отрезки арматуры к коротким перемычкам, чтобы закрепить их на месте при каждой укладке. В углах и пересечениях перпендикулярных траншей арматурный стержень перекрывался, чтобы связать два направления вместе.

Затем бригада прикрепила арматурную решетку к сваям. Для этого проекта подрядчик использовал S-образные крюки из прегиба арматуры №3.Вершина этих крючков заходила за центральную перекладину. Стяжной болт и шайба в нижней части крюка крепко удерживали его на свае. В качестве последнего шага бригада вбила столбики уклона в верхнюю часть каждой сваи, используя лазер для установки высоты. Эти стойки помогли удерживать верхнюю часть балки уклона во время заливки.

Добавьте бетон

После осмотра арматурной сетки мы заказали бетон и залили балку. Бригада работала как можно быстрее, чтобы предотвратить образование холодных швов во время заливки. На эту работу инженер указал 4000 p.s.i. смесь для заливки.

После того, как профильная балка затвердела в течение нескольких дней, инженер вернулся на стройплощадку, чтобы выложить углы фундамента.Использование таких партий почтовых марок, как этот, со строгими требованиями к зонированию — что не является типичным для наших проектов — требует максимальной точности. Бетонная поверхность балки шириной 2 фута давала достаточно места для точного выравнивания фундаментных стен, состоящих из трех рядов блоков.

Для того, чтобы связать блок с пучком класса, каменщики пробурены и эпоксидной смолой длины арматуры в балке класса каждые 4 фута, как они устанавливают блок. Подождав, пока после заливки, они смогут разместить арматурный стержень там, где он не будет мешать блоку.Каменщики залили блок полностью, чтобы обеспечить максимальную прочность.

Когда стены были закончены, мы поместили 2-дюймовую изоляцию XPS вдоль внутренней части стены перед засыпкой и уплотнением почвы внутри стен. Все патрубки сантехники тоже нужно было найти и разместить.Мы добавили слой 2-дюймовой изоляции XPS поверх уплотненного грунта, а затем слой полиуретана толщиной 10 мил, который действовал как пароизоляция.