Набивные сваи
На странице приведена информация о назначении набивных свай, технологии их обустройства, расчете и проектировании такого фундамента.
Также мы рассмотрим применяемую технику как для промышленного, так и для самостоятельного изготовления набивных опор. Ниже можно оставить заявку на бурение под набивные сваи.
Назначение набивных свай
Набивные сваи — железобетонные опоры, обустроенные посредством заливки полости в грунте (скважины) бетонной смесью с предварительным размещением в ней арматурного каркаса.
Существует два варианта набивных опор — промышленного производства, созданные с привлечением МБУ (мобильных буровых установок), и кустарного изготовления, при котором скважина разрабатывается с помощью подручных средств — ручного фундаментного бура.
Кустарные набивные сваи обладают невысокой несущей способностью, поскольку глубина из расположения в почве редко превышает 3 м (ввиду ограниченных возможностей ручного бурения). Стандартный диаметр таких опор — 250-300 мм.
Набивные сваи созданные МБУ установками используются в качестве фундаментов для зданий любой этажности — от тяжелых малоэтажных домов из кирпича до многоэтажек с железобетонными перекрытиями, промышленных помещений — складов, ангаров, стойл. Кустарные набивные сваи применяются как фундамент для одно-двух этажных домов из легких и умеренно тяжелых материалов — каркасных и щитовых панелей, бруса, сруба, пенобетона и газосиликата.
Устройство набивных свай
Набивные сваи промышленного производства в зависимости от технологии обустройства классифицируются на несколько видов:
- Вибротрамбованные опоры;
- Штапованные конические сваи;
- Частотрамбованные сваи;
- Пневмотрамбованные сваи;
- Буронабивные сваи.
Вибротрамбованные опоры используются для строительства фундаментов в сухих грунтах с жесткими структурными связями. Первоочередно ведется бурение под защитой обсадной трубы, предотвращающей обваливание стенок скважины, далее в полость слоями погружается бетонная смесь, которая уплотняется с помощью трамбующей штанги. В процессе трамбования бетон образует на забое (дне) скважины уширенную пяту. На последнем этапе в заполненной бетоном скважине с помощью вибропогружателя размещается армокаркас.
При обустройстве конических свай разработка скважины ведется не бурением а ударным штампованием грунта с помощью конусообразного лидера. При этом в процессе создания полости в выемку добавляется щебень для уплотнения ее стенок. После обустройства в скважину погружается армокаркас и производится бетонирование.
Для создания частотрамбованных набивных свай в грунте бурится скважина под защитой обсадной трубы, далее устанавливается армокаркас и заливается бетонная смесь. В процессе заливки сваебойный молот наносит по обсадной трубе удары, смещая ее в грунте на 4-5 см, тем самым достигается максимальное уплотнение бетона.
В насыщенных влагой грунтах обустраиваются пневмотрамбованные сваи, в который после бурения скважины полость продувается сжатым воздухом с целью вытеснение грунтовых вод на поверхность. Заливка бетона производится с поддерживанием внутри обсадной трубы постоянно давления 0.3-0.4 Мпа, направленного на уплотнение бетонной смеси.
Наиболее распространенный вид набивных опор — буронабивные сваи. Бурение скважин для их обустройства в плотных грунтах ведется без каких-либо дополнительных средств, в водонасыщенных и склонных к осыпанию грунтах — под защитой обсадной трубы, в осыпающейся почве — с использованием бетонитового раствора, образующего на стенках полости твердую, препятствующую обвалам, корку. Далее в скважине размещается арматурный каркас и посредством бетонолитной трубы полость заполняется бетоном. Такие опоры могут иметь цилиндрическую форму либо обустраиваться с уширением в нижней части.
Расчёты
Проектирование фундамента из набивных свай заключается в определении габаритных характеристик опор (диаметра и длины), их количества и шага размещения.
Чтобы произвести необходимые расчеты нужно собрать действующие на фундамент нагрузки, которые состоят из массы самого здания, веса снежного покрова, силы давления ветра на постройку и полезных эксплуатационных нагрузок. Также осуществляется расчет несущей способности набивной сваи в грунте.
Масса здания определяется как совокупный вес всех конструктивных элементов строения: цокольного и междуэтажных перекрытий, стен и кровли. Расчеты осуществляются посредством умножения размеров (м2) конструкций на удельный вес стройматериалов, использующихся для их возведения. Нормативный удельный вес стройматериалов вы можете увидеть в нижеприведенной таблице.
Рис. 1.9: Таблица удельного веса конструктивных элементов здания
Для определения несущей способности набивной сваи необходимо знать характеристики грунта на строительной площадке, а конкретно — силу их сопротивления. В идеале на участке под застройку нужно проводить геодезические испытания, они позволяют максимально точно определить требуемые исходные данные, если вы лишены такой возможности — воспользуйтесь нормативными таблицами сопротивления разных видов грунтов.
Рис. 2.0: Нормативное сопротивление грунтов
Рис 2.1: Коэффициент однородности почвы
Рис 2.2: Коэффициент условий работы опоры в грунте
Технология обустройства набивных свай
Дальнейшие работы выполняются в следующей последовательности:
- Производится разработка скважины на требуемую глубину. В нижней части скважин с помощью откидных лезвий бура создается куполообразное уширение. На дно скважины засыпается слой песка толщиной 5 см, поверх него — аналогичный по толщине слой щебня;
- Из рулонного рубероида создается цилиндрическая опалубка (для фиксации опалубка обматывается скотчем), диаметром аналогичным диаметру скважины. При использовании поднятого ростверка верхний контур опалубки должен возвышаться над грунтом на высоте 20-30 см, что необходимо для формирования голов свай;
Рис 2.4: Опалубка из рубероида для набивной сваи
Рис. 2.5: Арматурный каркас набивных свай
Рис. 2.6: Набивная свая самостоятельного изготовления
Аналогичным образом формируются все опоры. Для набора бетоном итоговой прочности необходимо выждать 28-30 дней.
Используемая техника
Для промышленного изготовления набивных свай привлекаются МБУ — малогабаритные буровые установки. Данная техника обустроена на базе колесных грузовых автомобилей либо гусеничных экскаваторов, которые укомплектованы необходимым для проведения буровых работ оборудованием.
В качестве бурового инструмента в МБУ используется шнековая колонна непрерывного либо составного типа. Непрерывный шнековый бур представляет собой монолитную конструкцию, которая наращивается с помощью телескопического удлинителя либо штанг Келли. Составные колонны состоят из отдельных секцией, стыкующихся между собой посредством резьбового либо шестигранного соединения.
Полезные материалы
Отказ сваи
На данной странице пойдет речь о отказе сваи. Вы узнаете, что означает и как высчитывается данная величина.
Буроопускные сваи
Буроопускные сваи погружаются в скважину, диаметр которой превышает идентичные параметры самой конструкции, а оставшийся зазор заполняется раствором.
Буроинъекционные сваи
Буроинъекционные сваи применяются при строительстве объектов, находящихся в зоне плотной застройки: исторический центр города .
Источник
Технология устройства набивных свай
Набивные сваи устраивают непосредственно на стройплощадке, на месте будущего здания или сооружения.
В зависимости от способа устройства скважин и укладки в них бетона различают набивные сваи двух типов:
а) сваи, для которых скважины образуют бурением; при этом может быть два способа укладки бетона:
б) сваи, для которых скважины в грунте образуют погружением стальной трубы с закртым концом, а бетон уплотняют частым трамбованием с использованием ударов молота по трубе (часто трамбованные сваи) или с использованием вибрации от вибропогружателя.
Крепление стенок можно осуществлять:
1. с применением обсадной трубы (сухой способ), извлекаемой из скважины по мере укладки бетона, и
Сухой способ применим в устойчивых грунтах; его технология состоит в следующем (рис. VI.10). Вращательным бурением в грунте разбуривают скважину необходимого диаметра и на заданную глубину. После достижения забоем скважины проектной отметки в необходимых случаях уширяют нижнюю часть скважины специальными уширителями. После приемки скважины по акту в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). По мере укладки бетона бетонолитную трубу извлекают из скважины. Уплотняют бетонную смесь с помощью вибраторов, укрепленных на приемной воронке бетонолитной трубы.
2. без обсадной трубы (мокрый способ), когда бетон укладывают с использованием глинистого раствора (называемого бентонитом);
Без обсадной трубы также можно устраивать буронабивные сваи (рис. VI. 11). Здесь в качестве опалубки, предупреждающей обрушение стенок скважины, используют глинистый раствор, поступающий в скважину по пустотелой буровой штанге. За счет гидростатического давления, оказываемого этим раствором, плотность которого 1,2. 1,3 г/см 3 , устраивают сваи- без обсадных труб. Глинистый раствор готовят на месте производства работ преимущественно из бентонитовых глин, и по мере бурения его нагнетают в скважину. Поднимаясь по скважине вдоль ее стенок, глиняный раствор попадает в зумпф, откуда возвращается насосом в буровую штангу для дальнейшей циркуляции. Затем в скважину устанавливают арматурный каркас. Бетонную смесь подают с помощью вибробункера с бетонолитной трубой, которую опускают в скважину. Вибрируемая бетонная смесь, поступая в скважину, вытесняет глинистый раствор. По мере заполнения скважины бетонной смесью бетоновод извлекают.
Рассмотренный метод крепления стенок скважин наиболее прост. Однако он недостаточно надежен и весьма трудоемок при производстве работ зимой.
Устройство буронабивных свай с креплением стенок скважин обсадочными трубами (рис. VI. 12) возможно в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадочные трубы можно оставлять в грунте или извлекать из скважин в процессе изготовления свай (инвентарные трубы). Секции обсадных труб, как правило, соединяют стыками специальной конструкции или с помощью сварки. Погружают обсадные трубы в процессе бурения скважины гидродомкратами, а также посредством забивки трубы в грунт или вибропогружением. Бурят скважины вращательным или ударным способом специальными установками.
При ударном бурении обсадная труба погружается в грунт по мере разработки скважины. При этом отдельные секции обсадных труб наращивают по мере необходимости.
При вращательном способе бурения вначале пробуривают лидерную скважину на длину секции обсадной трубы, после чего в скважину погружают обсадную трубу. Затем бурят следующий участок скважины, после чего наращивают и погружают в скважину очередную секцию обсадной трубы. Эти операции повторяют до окончания бурения скважины на проектную отметку.
После зачистки забоя и установки в скважине арматурного каркаса скважину бетонируют методом ВПТ. По мере заполнения скважины бетонной смесью инвентарную обсадную трубу извлекают. При этом специальная система домкратов, смонтированных на установке, сообщает обсадной трубе возвратно-поступательное и вращательное движение, дополнительно уплотняя бетонную смесь. По окончании бетонирования голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе.
Набивные сваи часто делают с уширенной нижней частью — пятой. Уширение делается специальными бурами, а также путем взрывания взрывчатого вещества (камуфлетные сваи). Уширение делается для повышения несущей способности сваи.
Камуфлетные сваи делают следующим образом (рис. VI. 13). Сначала разбуривают скважину, опускают в нее обсадную трубу. На дно скважины укладывают взрывчатое вещество, которое сверху прикрывается слоем 0,7. 1 м литого бетона». Образовавшаяся бетонная пробка нужна для того, чтобы энергия взрыва была направлена на образование полости в грунте. Полость затем заполняют бетоном и сваю бетонируют обычным способом.
Частотрамбованные сваи устраивают путем забивки обсадных труб, опирающихся на металлический наконечник. Затем в полости, образованной обсадной трубой, устраивают армированную (или неармированную) сваю.
Частотрамбованные сваи (рис. VI. 14) устраивают при помощи специального копра. На копер лебедкой поднимают молот и обсадную трубу, которая в верхней части имеет оголовок. На нижний конец обсадной трубы насаживают металлический башмак со смоляным канатом, чтобы исключить проникание в трубу воды. Под действием ударов молота обсадная труба погружается до проектной отметки. Погружаясь, труба раздвигает частицы грунта и уплотняет его. Затем молот поднимают и в полость трубы опускают арматурный каркас (если сваи армируются). Из вибробадьи через воронку в полость обсадной трубы подают бетонную смесь с осадкой конуса 8. 10 см.
Параллельно с укладкой смеси извлекают (вытягивают) на небольшую величину обсадную трубу и вновь осаживают ударом молота для уплотнения бетона, причем металлический башмак остается у основания сваи.
В последние годы стали устраивать грунтобетонные сваи, для чего применяют бурильно-крановые машины с пустотелой буровой штангой, имеющей на конце смесительный бур с режущими и перемешивающими лопастями. Через штанги растворонасосом нагнетают водоцементную суспензию, изготовляемую в растворосмесителе. Смесительный бур при обратном вращении и извлечении послойно уплотняет грунт, насыщенный водоцементной эмульсией. В результате образуется грунтобетонная свая, изготовленная на месте без выемки грунта. На рис. У1.15 показана принципиальная схема устройства грунтонабивных свай.
Источник
