Содержание

Бетонные сваи для фундамента

Компания «Установка Свай» предоставляет услуги по обустройству железобетонных свайных фундаментов. Все работы мы выполняем быстро, качественно и недорого, привлекая для этого современную копровую технику и квалифицированных специалистов.
На данной странице приведена информация о железобетонных сваях, используемых для монтажа свайных фундаментов. Вы узнаете, какие виды бетонных свай существуют и где они применяются. Будет детально рассмотрена технология монтажа ЖБ свай и используемая для этого техника.

Виды бетонных свай для фундамента

Все используемые для обустройства свайных фундаментов бетонные конструкции, исходя из  технологии изготовления, можно классифицировать на три группы:
Забивные конструкции — универсальный, наиболее часто используемый как в жилищной, так и промышленной сфере строительства вид свай. Такие опоры изготавливаются в заводских условиях — для их создания в заливочную форму помещается армокаркас, после чего форма заполняется бетонной смесью.


Рис. 1.1: Квадратные забивные сваи

На строительную площадку забивные сваи доставляются в уже полностью готовом к монтажу виде. Исходя из формы сечения, забивные ЖБ сваи делятся на следующие виды:

  • Квадратные;
  • Прямоугольные;
  • Квадратные с круглой полостью;
  • Круглые с внутренней полостью.
Также забивные сваи делятся на цельные и составные. Изделия составного типа состоят их двух, реже трех, секций, соединяющихся между собой в процессе забивки посредством сварного стыка либо закладного стакана. Длина цельных конструкций варьируется в диапазоне 3-15 метров, тогда как длина составных опор может составлять 15-44 м.


Рис. 1.2: Составные сваи с закладным стаканом

Важно: в зависимости от способа армирования забивные столбы делятся на конструкции с продольным и продольно-поперечным армокаркасом. Также существуют изделия с предварительно напряженной арматурой, они обладают большей плотностью бетона и устойчивостью к деформирующим воздействиям.

Набивные и буроинъекционные сваи представляют собой бетонные опоры, сформированные непосредственно на строительной площадке. В конечном счете такие конструкции аналогичны друг другу по всем характеристикам, различия заключаются лишь в технологии их монтажа, о которой мы детально поговорим в соответствующем разделе статьи.


Рис. 1.3: Набивные сваи в грунте

Габаритные характеристики таких свай ограничены лишь функциональными возможностями буровой установки, используемой для их обустройства — диаметр набивных опор может варьироваться в диапазоне от 30 до 300 сантиметров, длина — от 5 до 50 метров.

Сфера применения

Область использования забивных свай зависит от их сечения. Квадратные опоры широко распространены в сфере жилищного и промышленного строительства, где они применяются для:
  • Возведения фундаментов под многоэтажные и малоэтажные сооружения;
  • Обустройства ангаров, складских помещений, зернохранилищ, стойл для скота.
Также конструкции квадратного сечения задействуются как опоры для наземных трубопроводов, линий электропередач и в роли столбов освещения.

Важно: забивные столбы с круглой полостью применяются в аналогичных целях, их цена, за счет экономии материалов при изготовлении, значительно ниже стоимости цельных свай, однако такие конструкции могут применяться лишь в регионах с сейсмичностью не выше 6-ти баллов.


Рис. 1.4: Свайное поле под многоэтажный дом
Конструкции прямоугольного и круглой формы — основной вид свай в сферах автодорожного и гидротехнического строительства. Они применяются в качестве опор для:
  • Автодорожных и ЖД мостов на суше и воде;
  • Фундаментов пирсов, ГЭС, дамб, причалов.


Рис. 1.5: Причал на круглых ЖБ сваях
Набивные и буроинъекционные сваи используются при обустройстве фундаментов наземных сооружений, в которых от опор требуется максимальная несущая способность. Наибольшее сечение забивных конструкций составляет 40*40 см, тогда как в почве можно сформировать сваю любого диаметра, получив в итоге требуемые несущие характеристики.  Также возможно создание набивных свай с уширением опорной подошвы, что придает им дополнительную устойчивость в грунте.

Важно: в отдельную группы отнесем набивные сваи кустарного производства, созданные с помощью подручных средств. Такие конструкции, в плане эксплуатационных характеристик, являются аналогом столбчатых фундаментов, они применяются для создания легких домов высотой 1-2 этажа из щитовых панелей, дерева, пенобетона.


Рис. 1.6: Легкий деревянный дом на самодельных набивных сваях

Любые виды фундаментов на ЖБ сваях рационально применять при возведении зданий на территории с проблемными грунтами, где верхний шар почвы представлен илистыми, заболоченными, низкоплотными либо пучинистыми породами.

Опорная подошва свай располагается в глубинном слою почвы, на который опора переносит исходящую от сооружения нагрузку, минуя неустойчивый верхний шар грунта и все связанные с ним проблемы. Здание, возведенное на ЖБ сваях, защищено от горизонтальных сдвигов, просадок, морозного пучения.

Методы установки

Для монтажа железобетонных свай разных видов используется отличающаяся спецтехника. Забивные сваи погружаются с помощью копровых машин, набивные и буроинъекционные сваи создаются с применением МБУ — мобильных буровых установок.


Рис. 1.7: Забивка железобетонных свай

Последовательность монтажа забивных свай выглядит следующим образом:

  • Сваи доставляются на стройплощадку в низкорамных полуприцепах, после чего разгружаются и распределяются по расходным складам по периметру зоны забивки;
  • Копровая машина размещается на месте погружения сваи, вспомогательный персонал зацепляет конструкцию лебедной копра и машина подтягивает сваю к точке погружения;
  • Строители осуществляют строповку сваи,  машина поднимает ее и устанавливает в вертикальное положение для забивки;
  • Свая подводится под наголовник молота и закрепляется в направляющих узлах мачты, после чего производится ее позиционирование и молот начинает наносить по конструкции удары;
  • До тех пор, пока свая не погрузилась на 1.
    5-2 м. молот работает на мощности в 30-35%, далее мощность ударов увеличивает и производится забивка сваи до наступления отказа;
  • Погруженная конструкция отсоединяется от молота и копр приступает к забивке следующей сваи.

Важно: отказ — это величина углубления сваи от определенного количества ударов молота. Требуемый отказ рассчитывается при проектировании фундамента, и когда фактические данные совпадают с расчетными, погружение сваи считается завершенным.


Рис. 1.8: Бурение под набивные сваи под защитой обсадной трубы

Технология монтажа набивных свай

  • Буровая машина разрабатывает скважину требуемой глубины и диаметра. В насыщенных влагой грунтах ведется бурение под защитой обсадной трубы, препятствующей проникновению воды в полость, в склонной к обвалам почве при проходке скважины используется буровой раствор, который образует на ее стенках твердую корку;
  • После проходки скважины буровая колонна изымается на поверхность и в скважину посредством стрелового крана опускается армокаркас;
  • В устье скважины устанавливается бетонолитная труба, через которую превмокомпрессор нагнетает в полость бетон;
  • После заполнения скважины производится уплотнение бетона глубинным электровибратором.
Для монтажа буроинъекционных опор используются буровые колонны (CFA), обладающие внутренним каналом для подачи бетона. Закачивание бетонной смеси в полость производится сразу же по завершению ее проходки, и уже в заполненную выемку посредством вибропогружателя опускается армокаркас.


Рис. 1.8: Этапы создания буроинъекционных свай

Наши услуги

СК «Установка Свай»  — фирма, обладающая более чем 10-ти летним опытом по обустройству фундаментов на железобетонных сваях. В нашем распоряжении штат квалифицированных специалистов и обширный парк современной копровой и буровой техникой.

Наша организация предоставляет следующие виды услуг:

Также мы готовы обеспечить поставки качественных железобетонных свай всех распространенных типоразмеров в объемах, удовлетворяющих потребности самых масштабных проектов. Своим клиентам мы предлагаем лучшие в Московском регионе цены на покупку ЖБ свай и аренду спецтехники.


Рис. 2.0: Наша копровая установка Junttan PM-20

Полезные материалы

 

 

Забивка наклонных свай

Погружение наклонных свай — методика, применяемая для создания усиленных свайных оснований и реконструкции.

 

 

Заказ поставки бетонных свай

Мы предоставляем услуги поставки и погружения бетонных свай в Москве и области. Для сотрудничества с нашей компанией свяжитесь с представителями фирмы по контактным телефонам, либо воспользуйтесь формой «
Отправить заявку
» — наши менеджеры перезвонят вам в течении 60 минут и ответят на все интересующие вас вопросы.

 

Сваи забивные железобетонные: плюсы и минусы

Планируете строить частный дом для постоянного проживания? Задумались о том, какой фундамент будет наиболее подходящим? Мы подскажем! В этой статье разберём, чем же хороши или плохи забивные железобетонные сваи. И подскажем, на какие моменты стоит обратить внимание при их установке.  

При строительстве домов чаще всего применяются сваи квадратной и прямоугольной формы сечения. Один вид этих бетонных гигантов внушает уверенность. Но железобетонные сваи имеют свои плюсы и минусы, как и любой другой продукт.   

Преимущества железобетонных забивных свай:

  • Отсутствие земляных работ. Сваи забиваются прямо в грунт без предварительного рытья траншей. Это экономит время, деньги и сохраняет чистоту на объекте;
  • Быстрый монтаж. Монтаж занимает 1-2 дня;
  • Независимость от сезона. Дождь и снег не влияют на возведение фундамента;
  • Постройка на любом типе грунта. То есть строить можно почти везде – сваи будут крепко-накрепко держать ваш дом;
  • Возможность строить дом сразу после окончания монтажных работ. Всё потому что бетон «созревает» не на улице, а на заводе – в контролируемых условиях;
  • Не разрушаются в почве;
  • Приятная цена свай и самих работ по их монтажу в отличие от заливки монолитным фундаментом;
  • Высокая несущая способность свайного фундамента предотвращает сползание, осыпание или обвалы грунтов.

Отрицательные стороны железобетонных свай:

  • Массивность конструкции;
  • Наличие специальной техники при забивании;
  • Могут возникнуть трудности при желании постройки цокольного этажа

Ж/б сваи сплошного квадратного сечения ПТЖБ могут отслужить вам верой и правдой аж 150 лет. Арматура надёжно спрятана под слоем бетона. Мы используем бетон, чьи показатели морозоустойчивости, влагонепроницаемости, плотности и подвижности делают сваи бессмертными. Наши сваи соответствуют требованиям ГОСТ 19804-2012.

Купив железобетонные сваи в ПТЖБ, вы можете быть уверенны в надежности вашего будущего дома! 

 

 

Железобетонный Фундамент: Плюсы и Минусы

Малоэтажное строительство сегодня невозможно представить без железобетонных свай. Применение бетонных стержней является возможностью для возведения солидных двухэтажных коттеджей. Некоторые потребители относятся к такому фундаменту, как к наиболее надежному, другие пока еще не доверяют. Однозначно ответить сомневающимся гражданам сложно, нужно определиться с имеющимися достоинствами данной конструкции и вероятными недостатками.

Что важно

Данную продукцию изготавливают из армированного высокопрочного бетона, в строгом соответствии с нормами строительства. Опоры выполняют функцию по передаче нагрузки от веса сооружения на почву. Поэтому важно использование исключительно надежных материалов, обладающих повышенной морозоустойчивостью. Подобное изделие обязано отлично противостоять температурным перепадам. Без этого в условиях отечественного климата не возвести надежного жилища. Строители, подбирающие разновидность свай, обязаны руководствоваться классом морозоустойчивости.

Плюсы

Для железобетонных свай важнейшим критерием является обеспечение несущей способности. В соответствии с размером течения и типом грунта одно изделие способно противостоять нагрузке до шестидесяти тонн. Если же спроектировать установку мелкозаглубленного ростверка, сможете заняться строительством 3-хэтажного кирпичного дома, не боясь проблем с эксплуатацией.

Важным преимуществом подобной продукции в сравнении с чисто металлическими сваями является материал, применяемый в производстве. Бетон не подвергается разрушениям в почве, что способствует повышению периода эксплуатации до сотни лет. Также отметим такое достоинство, как высокий уровень противодействия изменениям давления, в сочетании с огнеупорностью и влагозащищенностью. В процессе установки никаких проблем со смещением не возникает.

Монтаж

Для работы с железобетонными сваями необходимо использовать соответствующую установку. Гусеничная машина способна самостоятельно добраться до стройплощадки, независимо от состояния дороги. Она укомплектована регулирующимися ножками, поэтому может функционировать на небольшом склоне. Эксплуатации установки возможна круглогодично. С такой машинкой можно в течение рабочей смены забивать до сорока единиц. Это означает, что фундамента для загородных домов можно соорудить в течение одного дня. Доставку обычно осуществляют на эвакуаторе.

Минусы

Среди минусов выделим экономическую нецелесообразность. Стоимость данных конструкций выше, в сравнении с винтовыми сваями. Это обусловлено высшей несущей способностью, даже при аналогичном расположении на территории свайного поля. Их наращивание в процессе монтажа невозможно. Если стройплощадка характеризуется большими перепадами, то воспользоваться специальной машинкой не удастся, что обусловлено невозможностью ее установки. С винтовыми опорами в подобных ситуациях работать проще. При проектировании свайного фундамента возникнут трудности с обустройством цокольного этажа.

Резюме

Данный вид забивных свай рекомендуется применять для возведения разнообразных объектов: от гаражей до заборов, от домов из бревна до кирпичных коттеджей, от бань до промышленных построек. Установка причала будет проблематичной, но в малоэтажном строительстве без данной разновидности фундамента обходятся все реже. Главное, обратиться к специалистам по поводу грамотного расчета, чтобы точно определиться со всеми нюансами.

Выбор основания осуществляется в соответствии с типом строения и особенностями грунта. При наличии на стройплощадке обводненной почвы рекомендуется воспользоваться винтовыми сваями, а для каменного сооружения – забивными.

Ж/б забивные сваи в СПБ и ЛО от производителя

Производство и установка железобетонных свай в СПб и регионе!

Забивные сваи — это железобетонные конструкции круглого или квадратного сечения, которые устанавливаются методом вдавливания в грунт. Сваи обладают высокой несущей способностью, износостойкостью и долговечностью. Железобетонные сваи устанавливаются для тяжелых строений загородной, промышленной или коммерческой сферы.

Компания «Русская Свая» проводит монтаж забивных ЖБ свай под ключ квадратного сечения 150х150 мм и 200х200 мм и длиной до 6 метров. В нашем распоряжении все условия для быстрого и качественного монтажа: техника для доставки крупной продукции, оборудование для монтажа свай, специалисты по монтажу и проектированию.

Наши выполненные работы

Актуальные акции

Цены на железобетонные сваи

  1. Сечение сваи 150*150
  2. Длина сваи
  3. Арматура 12мм
  4. Бетон марки М300
В связи с высокой волатильностью цен на металл,
пожалуйста, актуальную цену уточняйте у наших менеджеров
Длина свай До 50 км от КАД От 50 до 100 км от КАД От 100 до 150 км от КАД Свыше 150 км от КАД

2. 5 м

5115 4650 ₽

5445 4950 ₽

5720 5200 ₽

+160 руб/км

3.0 м

5500 5000 ₽

5830 5300 ₽

6105 5550 ₽

+160 руб/км

3. 5 м

5885 5350 ₽

6215 5650 ₽

6490 5900 ₽

+160 руб/км

4.0 м

6270 5700 ₽

6600 6000 ₽

6875 6250 ₽

+160 руб/км

4.

6930 6300 ₽

7260 6600 ₽

7535 6850 ₽

+160 руб/км

5.0 м

7590 6900 ₽

7920 7200 ₽

8195 7450 ₽

+160 руб/км

В цену включены: доставка, монтаж и оголовок с проушинами!

  1. Сечение сваи 200*200
  2. Длина сваи
  3. Арматура12мм
  4. Бетон марки М300
В связи с высокой волатильностью цен на металл,
пожалуйста, актуальную цену уточняйте у наших менеджеров
Длина свай До 50 км от КАД От 50 до 100 км от КАД От 100 до 150 км от КАД Свыше 150 км от КАД

2. 5 м

5940 5400 ₽

6270 5700 ₽

6545 5950 ₽

+160 руб/км

3.0 м

6380 5800 ₽

6710 6100 ₽

6985 6350 ₽

+160 руб/км

3. 5 м

6820 6200 ₽

7150 6500 ₽

7425 6750 ₽

+160 руб/км

4.0 м

7260 6600 ₽

7590 6900 ₽

7865 7150 ₽

+160 руб/км

4. 5 м

8140 7400 ₽

8470 7700 ₽

8745 7950 ₽

+160 руб/км

5.0 м

9020 8200 ₽

9350 8500 ₽

9625 8750 ₽

+160 руб/км

В цену включены: доставка, монтаж и оголовок с проушинами!

Расчет свайного поля в подарок! При заключении договора на монтаж железобетонных свай.

В стоимость забивных винтовых свай входит: Забивная свая железобетонная, Оголовок (пластина, оголовок), Монтаж, Выемка грунта (в случае выравнивания участка), Монтаж забивных свай, Выравнивание свай по горизонтальному уровню, Установка опорной площадки (оголовок или пластина), Обработка антикоррозийными средствами сварных соединений.

С радостью ответим на все Ваши вопросы по телефону +7 (812) 408 25 00 или через форму обратной связи

ГОСТ 19804-2012

Производство забивных свай ведется строго по ГОСТ 19804-2012. Опоры сделаны из бетона марки прочности не менее М450 и арматурного каркаса. Продольные прутья изготовлены из арматуры диаметром 8-12 мм (в зависимости от размера сваи), а поперечные — 8 мм с шагом 200 см. Верхняя часть сваи оснащена усиленным арматурным каркасом.

Подробнее о ГОСТ 19804-2012

Какое оборудование мы используем?

Сваебойная установка

МГСУ ИНФ-23 V.2

В нашем распоряжении — собственное оборудование для установки ЖБ свай: сваебойная установка МГСУ ИНФ-23 V. 2. Это копер для забивки бетонных свай на гусеничном шасси, компактный и маневренный, обладающий высокой мощностью и проходимостью

Как устанавливаются забивные ЖБ сваи

Разметка участка

Размечаем территорию, отмечая расположение фундамента. Размеченный участок должен быть выровнен относительно выбранного объекта — забора, соседнего здания.

Забивание свай

Поднимаем бетонную сваю с помощью грузоподъемной техники и крепим к сваебойной установке. Выравниваем положение сваи по вертикали и начинаем забивать.

Выравнивание

После установки свайного фундамента проверяем горизонтальный уровень свай. В случае выявления неровностей сваи подрезаем.

Установка оголовка

Крепим бесшовный металлический оголовок, закрепляя по бокам анкерами. Оголовки создают ровную площадку для дальнейшего строительства.

Установка ростверка

Швеллер. В качестве обвязочного материала используем металлический швеллер. Обвязка позволяет объединить сваи в единую конструкцию, тем самым равномерно распределяя нагрузку от строения по всем опорам.

Бетонный ростверк. В качестве обвязочного материала используем металлический швеллер. Обвязка позволяет объединяет сваи в единую конструкцию, тем самым равномерно распределяя нагрузку от строения по всем опорам.

Преимущества наших забивных свай

ЖБ опоры в последние годы стали очень востребованными, так как они имеют множество преимуществ:

Долговечность

При использовании качественных свай и при условии их правильного монтажа, опоры могут служить крайне долго. Производители гарантируют срок службы своих изделий на уровне 90 и более лет.

Прочность

Забетонированный арматурный каркас обеспечивает высокую прочность и надежность. Такие изделия способны выдерживать даже сильные нагрузки, создаваемые тяжелыми многоэтажными строениями.

Устойчивость

После установки изделия достигают прочных слоев грунта, опираются на почву и обеспечивают зданию способность выдерживать не только стандартные ветровые и снеговые нагрузки, но также критические перегрузки, вызываемые ураганами и землетрясениями.

Универсальность

Любые типы свай выгодно отличаются от стандартных типов фундаментов (ленточного и плитного) тем, что их можно применять при строительстве зданий разного размера и назначения практически в любых условиях. Они подходят для строительства на почве высокой влажности, на сыпучих и иных грунтах.

Но нельзя сказать, что они имеют только достоинства и лишены недостатков. У них есть отрицательные черты, точнее одна – большой вес и габариты. Крупные железобетонные столбы достаточно сложно транспортировать до места монтажа, а также для их установки обязательно приходится использовать специализированную технику, что приводит к дополнительным расходам, увеличению общей стоимости строительства объекта.

Виды железобетонных столбов

Существуют разные виды опорных конструкций, но самые популярные – цельные сваи квадратного сечения с надежным каркасом из арматуры горячекатного типа, диаметром от 1,2 см. Число арматурных стержней в каждой опоре зависит от ее размера. При сечении грани в 20 и 30 см в сваи устанавливают 4 стержня, при сечении в 35 и 40 см – 8 стержней.

В верхних частях опор располагают от 4 до 5 слоев армирующей сетки из проволоки с шагом в 5 см. Они необходимы для укрепления железобетонных изделий в местах, где они будут контактировать с молотом во время забивания, то есть, подвергаться сильнейшим нагрузкам. В нижних частях концы арматуры соединяются в центре колонны.

Существуют и другие типы ЖБ конструкций:

  1. Квадратные столбы с полостью круглой формы. Толщина стенок конструкций составляет от 40 до 65 мм, в зависимости от марки используемого бетона. Они дешевле предыдущих, так как для их производства используется меньшее количество материалов.
  2. Прямоугольные опоры. По конструкции они аналогичны квадратным, но имеют иную форму – прямоугольник.
  3. Круглые полые столбы. Их диаметр может достигать 80 см. Такая форма увеличивает стойкость опор к сгибающим нагрузкам.

Хотите узнать больше о железобетонных сваях?

5 / 5 ( 314 голосов )

характеристики по ГОСТ, размеры и цены

Большое распространение в строительстве получили бетонные и железобетонные сваи для фундамента, обладающие высокими показателями прочности и износостойкости. С забивкой в грунт начинается закладка основания под разные виды зданий. На первом этапе строительства осуществляются гидрогеологические исследования с целью определения свойств почвы и состояния грунтовых вод на участке. Исходя из полученных данных выбирается тип фундамента.

Оглавление:

  1. Размеры конструкций
  2. Преимущества использования
  3. Технология монтажа
  4. Разновидности оснований
  5. Цена изделий

Для изготовления забивных свай применяется бетон тяжелых марок с классом прочности на сжатие В20 (М-250), В22,5 (М-300), В30 (М-400), показателем морозостойкости свыше F150 и водонепроницаемостью не ниже W6. Для усиления и придания изделиям прочности используется металлический армирующий каркас двух типов:

  • с продольной ненапрягаемой арматурой;
  • с предварительно напряженными продольными металлическими стержнями.

Сваи из железобетона представляют собой заостренный пруток квадратного сечения с разными размерами сторон. В зависимости от конструкционных особенностей изделия подразделяются на цельные (с маркировкой С и СЦ) и составные (звеньевые) с верхней (ССВ) и нижней (ССН) частями. Второй вид отличается меньшей трудоемкостью в ходе монтажа, но могут возникать сложности при создании строго вертикального положения. На рынке представлен большой ассортимент стержней для устройства фундамента.

Размеры

Сваи железобетонные и бетонные цельной конструкции изготавливаются в соответствии ГОСТ19804-91:

1. С сечением 300х300 мм и длиной от 3000 до 12000 мм, могут выдерживать нагрузки 3-12 т.

2. С параметрами сторон 350 мм и длиной от 3000 до 14000 мм, обладают грузоподъемностью 6-13 т.

3. С сечением 400х400 мм и длиной от 3000 до 16000 мм выдерживают 8-13 т.

Составные сваи при таких же параметрах сторон могут иметь длину до 28 м, а нагрузки – 6 т и более. Но иногда опоры для устройства забивного основания изготавливаются в разрез с регламентированными предписаниями ГОСТ. В таких ситуациях размеры соответствуют индивидуальным требованиям заказчиков и производятся под тип почвы и конкретное строение.

Особенности применения и преимущества

Забивные изделия из железобетона выдерживают большие нагрузки, применяются на глинистых, заболоченных, средних и слабых почвах, где присутствует агрессивная среда, повышенная подвижность (сейсмические регионы), пучинистость и влажность. Опоры принимают на себя давление от здания и боковое трение со стороны грунта. В процессе забивания происходит уплотнение почвы, увеличивается несущая способность фундамента и равномерно распределяются нагрузки.

Бетонные сваи без металлического армирования обладают меньшей способностью к давлениям и используются для устройства оснований под легкие деревянные дома и строения каркасного типа. Такие опоры подходят для дачных домиков, бань, небольших зданий и сооружений. В зависимости от типа и конструкционных особенностей, сваи тщательно подбираются под тип грунта и метод установки (вдавливание, забивание).

Все виды забивных бетонных свай обладают многочисленными преимуществами:

  • Высокими прочностными показателями.
  • Надежностью и износостойкостью.
  • Отсутствием больших объемов земляных работ при установке.
  • Устойчивостью к воздействиям химических агрессивных веществ.
  • Неподверженностью коррозионным процессам.
  • Надежной защитой котлованов от грунтовых вод.
  • Универсальностью и широкой областью применения — используются во всех регионах независимо от климатических условий, включая районы с вечной мерзлотой.
  • Высокой несущей способностью — до 60 т.
  • Плотным погружением стержня в почву, обеспечивающим хорошее удерживание грунта.
  • Большим ассортиментом железобетонных и бетонных свай.
  • Быстрым монтажом и низкими трудовыми затратами.
  • Экономичностью.
  • Долговечностью — срок эксплуатации 100 лет и более.

Технология установки

Погружаются (забиваются) железобетонные сваи под фундамент с помощью специализированного оборудования ударным и безударным способом:

  • Копровых устройств.
  • Дизель-молотов трубчатых или штанговых.
  • Гидромолотов.
  • Других машин.

Принцип забивания бетонных свай заключается в том, чтобы стержень достиг плотного слоя грунта и опустился на глубину, предусмотренную проектной документацией. При таком способе создаваемая нагрузка через опоры передается на прочные и плотные нижние горизонты. Этот вид фундамента исключает выпирания почвы и подвижки, что положительно сказывается на целостности основания и отсутствии усадки самого здания.

Но при вхождении в почву не всегда удается дойти до плотного слоя, поэтому метод получил название «висячие» сваи. В таком фундаменте нагрузка передается силой трения, создаваемой между боковыми сторонами прута квадратного сечения и уплотненной почвой. По истечении некоторого промежутка времени грунт еще больше «втягивает» стержень, увеличивая силу сцепления со всех сторон. Установить свайный фундамент можно своими руками, но для этого потребуется специализированная техника.

Изготовление забивных железобетонных свай осуществляется в производственных цехах на заводе, но в некоторых случаях железобетонные опоры заливаются непосредственно на строительном объекте, что значительно снижает транспортные расходы. Установка начинается с углов, с последующим монтажом всех стержней в соответствии с проектной документацией. В ходе работ следует строго соблюдать вертикальное положение.

Когда все сваи будут размещены, выступающие верхушки выравниваются и лишнее срезается по уровню. Нужная длина проще регулируется составными железобетонными изделиями. Монтировать их можно своими руками. На заключительном этапе создается монолитная опорная конструкция — выступающие стержни соединяются между собой металлическим швеллером и при помощи сварки.

 Виды фундаментов

В зависимости от конфигурации зданий или сооружений и тяжести самого строения основание может исполняться в следующих вариациях:

1. Одиночными стержнями, на которые припадает малая нагрузка. Например, дом с колоннами, где опора выступает главным элементом.

2. Ленточный фундамент — это наиболее трудоемкий вид основания, предусматривающий установку свай по всему периметру строения или при создании протяженной конструкции.

3. «Кустовой» вариант, когда несколько опор сгруппированы в одном месте и принимают на себя нагрузку от одного элемента здания.

4. «Поле» — предусматривает размещение стержней как по периметру, так и внутри фундамента по всей его площади. Используется при строительстве крупногабаритных и тяжелых объектов.

Правильно выбранный вариант для устройства фундамента на сваях поможет создать надежное и прочное основание, которое прослужит не один десятков лет. Конструкции с ростверками подразделяются на три вида, бывают низкими (заглубленными), повышенными (на поверхности грунта) и высокими (над грунтом).

Расценки

Купить железобетонные изделия можно в интернет-магазине, где в прайс-листе указаны их размеры и виды.

НаименованиеПараметры (м)Сечение (м)Цена (руб/м.пог)
Цельные забивные железобетонные3-12

3-14

30х30

35х35

40х40

730

1050

1150

Составные забивные железобетонные с ненапрягаемой арматурой3-1230х30750

Цена возведения фундамента из железобетонных опор зависит от размеров стержней, массы, примененной спецтехники, сложных грунтов, рельефа местности участка и объема работ.

Фундаменты из железобетонных свай

ФУНДАМЕНТ НА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЯХ

Ж/Б СВАИ

Забивка железобетонных свай за один день
для фундаментов деревянных, каменных, каркасных,
железобетонных домов и построек.

С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛАСТИНОЙ

Фундамент на забивных жб сваях с монтажом анкеров —
готовый фундамент для последующей
обвязки брусом или швелером.

С ПОДГОТОВЛЕННЫМИ ОГОЛОВКАМИ

Возводим свайное поле на забивных железобетонных сваях
с оголенной арматурой, за один день.

С РОСТВЕРКОМ

Возводим фундаменты из забивных ЖБ свай с ростверком
для деревянных, каркасных, каменных домов,
для домов из бревна, бруса, газобетона или кирпича.

С ОБВЯЗКОЙ ШВЕЛЛЕРОМ

Возведение фундаментов из забивных ЖБ свай с ростверком
для деревянных, каркасных, каменных домов,
для домов из бревна, бруса, газобетона или кирпича.

С ОБВЯЗКОЙ БРУСОМ

Фундамент из ЖБ свай для бани на любом типе грунта и рельефе
местности возводится за один день.
Строительство можно начинать в день монтажа фундамента.

ФУНДАМЕНТ НА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЯХ

Ж/Б СВАИ

Забивка железобетонных свай за один день
для фундаментов деревянных, каменных, каркасных,
железобетонных домов и построек.

С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛАСТИНОЙ

Фундамент на забивных жб сваях с монтажом анкеров —
готовый фундамент для последующей
обвязки брусом или швелером.

С ПОДГОТОВЛЕННЫМИ ОГОЛОВКАМИ

Возводим свайное поле на забивных железобетонных сваях
с оголенной арматурой, за один день.

С РОСТВЕРКОМ

Возводим фундаменты из забивных ЖБ свай с ростверком
для деревянных, каркасных, каменных домов,
для домов из бревна, бруса, газобетона или кирпича.

С ОБВЯЗКОЙ ШВЕЛЛЕРОМ

Возведение фундаментов из забивных ЖБ свай с ростверком
для деревянных, каркасных, каменных домов,
для домов из бревна, бруса, газобетона или кирпича.

С ОБВЯЗКОЙ БРУСОМ

Фундамент из ЖБ свай для бани на любом типе грунта и рельефе
местности возводится за один день.
Строительство можно начинать в день монтажа фундамента.

Устройство фундамента на забивных железобетонных сваях

Фундамент на забивных железобетонных сваях является отличным решением в частном малоэтажном строительстве домов из бруса, домов из газобетона, домов из камня и дерева и прочих строительных материалов. Такие фундаменты – оптимальный вариант для проблемных грунтов, подтопленных, с низкой плотностью и малой несущей способностью или др.

Железобетонные сваи по ГОСТ 19804-2012

Забивная свая представляет собой железобетонное изделие, армированное изнутри стальной проволокой. В нижней части сваи предусмотрен заостренный наконечник, который способствует ее проникновению в грунт. При изготовлении свай для фундамента используется бетон с повышенными гидрофобными и морозоустойчивыми характеристиками. Наша компания в устройстве фундамента на забивных сваях применяет железобетонные сваи сечением 200х200 мм и длиной 3 метра, изготовленные в заводских условиях по ГОСТ 19804-2012, что гарантирует их качество, надежность и долговечность.

Расчет фундаментного поля

Количество свай и их взаимное расположение при устройстве фундамента на жб забивных сваях определяется проектом, с учетом фактического типа грунта и веса будущей вышележащей конструкции дома.

Для точного расчета требуется провести предварительный геодезический анализ грунта, который поможет определить его тип, несущую способность, глубину промерзания и наличие грунтовых вод. Альтернативный вариант – использование справочных данных о грунте по регионам.

При проектировании фундамента на забивных сваях железобетонные опоры предусматриваются под всеми несущими стенами (по периметру и внутри), а также в «проблемных» точках.

Установка ж/б свай под фундамент

Установка фундамента на забивных сваях из железобетона включает в себя следующие работы.

1. Планирование участка (при необходимости). На этой стадии участок застройки очищается от мусора, сглаживаются большие бугры и ямы в грунте.

2. Пробное забивание сваи – для оценки грунта и выявления возможных «сюрпризов».

3. Разметка фундаментного поля на железобетонных сваях согласно проектной документации.

4. Механизированная установка свай в соответствии с планом фундаментного поля.

5. Устройство ростверка под возведение перекрытий. Ростверк может быть высоким (висячим), незаглубленным или заглубленным.

Преимущества фундамента на забивных железобетонных сваях

К преимуществам фундаментов на забивных сваях можно отнести:

  • универсальность – железобетонные сваи подходят для строительства домов практически на любых типах грунта (кроме скалистых) и на участках с любым наклоном;
  • скорость возведения – опытная бригада строителей может возвести фундамент на забивных сваях всего лишь за один день, при этом строительство можно продолжить сразу же, как забита последняя свая;
  • экономичность – отсутствие трудоемких земельных работ (полное планирование участка, рытье траншей или котлована) существенно сказываются на экономии. Фундамент на забивных сваях ориентировочно на 20-30% дешевле классических заливных;
  • высокая несущая способность и долговечность – одна свая выдерживает десятки тонн осевой нагрузки, а гарантированный эксплуатационный срок составляет 100 лет.

Единственным ограничением фундамента на забивных железобетонных сваях является невозможность обустроить цокольные и подвальные этажи.

Зачем и когда использовать бетонные сваи?

Бетонные сваи и буровые шахты являются важной категорией фундаментов. Несмотря на их относительно высокую стоимость, они становятся необходимыми, когда мы хотим передать нагрузки тяжелой надстройки (мост, высотное здание и т. д.) на нижние слои грунта. Еще одной причиной выбора свайного фундамента является состояние и качество слоев грунта. В зависимости от того, как они передают нагрузку на грунт, сваи можно разделить на висячие сваи и опорные сваи.Во висячих сваях передача нагрузки осуществляется за счет напряжения сдвига, возникающего на границе раздела сваи и грунта. В торцевых сваях нагрузка передается через острие сваи на твердый слой. Буровые шахты, как следует из названия, бурят в недрах, а затем заливают бетоном. Как правило, просверленные валы имеют большую площадь поперечного сечения (Barja M. Das, 2008)

Зачем и когда использовать бетонные сваи?

Различные типы бетонных свай используются для различных целей.Залитые на месте бетонные сваи или приводные валы — два отличных примера того, как их можно изготовить (изготовить) и установить. При выборе типа сваи в целом следует учитывать следующие условия:

1-  Плохое качество верхних слоев грунта
2 – Когда у нас на строительной площадке обширный грунт
3-  Выдерживать подъемные силы
4-  Выдерживать боковые нагрузки (горизонтальные)
5-  Устои и опоры моста

Типы бетонных свай

Бетонные сваи могут быть как сборными, так и монолитными.Бетонные сваи обычно армируют.

Сборные железобетонные сваи

Для предварительно забитых свай армирование придает дополнительную прочность для сопротивления изгибающему моменту при подъеме сваи, транспортировке, вертикальным нагрузкам и изгибающему моменту в результате боковых нагрузок. Они могут быть построены в различных размерах и формах, как требуется для каждого конкретного использования. Предварительно напряженные сваи также могут быть предварительно напряжены.
Набивные сваи изготавливаются путем бурения отверстия в грунте и последующего заполнения бетоном.

Сваи из монолитного бетона

Залитые на месте сваи можно разделить на две основные категории: обсаженные и необсаженные. Обсадные бетонные сваи изготавливаются путем забивания в грунт стальной обоймы. В этом случае оправка размещается внутри кожуха. После достижения нужной глубины оправка извлекается, а обсадная труба заполняется бетоном. В случае необсаженных свай обсадная труба будет постепенно сниматься.

 

Контроль качества бетонных свай

Контроль качества бетонных свай  является сложной задачей.Инженеры и подрядчики полагаются на опыт и хорошо зарекомендовавшие себя процедуры и стандарты испытаний для проверки прочности и однородности свайных материалов. Неразрушающий контроль позволяет выявить потенциальные дефекты, которые могли возникнуть при заливке свай (в случае монолитных свай), транспортировке и установке (в случае сборных свай).

Для оценки качества бетонных свай были разработаны различные методы. Помимо общих испытаний бетона (образцы бетонных цилиндров и испытание на осадку), для оценки качества и надежности бетонных свай могут использоваться различные методы неразрушающего контроля (НК).Эти тесты могут помочь выявить и количественно оценить проблемы, связанные с целостностью и качеством. Следующие методы неразрушающего контроля широко распространены и используются для оценки целостности свай:

+    Испытание на целостность при ударе с низкой деформацией – Подробнее
+    Ультразвуковой контроль сквозного отверстия для свай с доступной вершиной,
+     Параллельная сейсморазведка (ACI 228.2R) для свай, покрытых оголовком

 

Бетонная свая – обзор

ВВЕДЕНИЕ

Известно, что арматурные стержни в таких конструкциях, как бетонные сваи, мосты и туннели, ржавеют под действием соленого ветра и кислотных дождей. Поскольку под действием этого воздействия снижается прочность конструкций, потребовалась неразрушающая оценка (NDE) повреждений.

Неразрушающий контроль также требуется для высокотемпературных материалов, изначально обладающих немагнитными свойствами, используемых на химических и атомных электростанциях, поскольку они часто подвергаются повреждениям из-за ползучести. При этом повреждения, приводящие к возможному разрушению материалов, изменяют их магнитные свойства. Этот последний эффект, называемый мартенситным превращением, увеличивает магнитную проницаемость.Считается, что NDE для этих материалов возможен, если у нас есть метод, названный здесь «вычислительная томография проницаемости (CPT)», который может определить распределение проницаемости на основе магнитных данных, измеренных на поверхности материалов. Ожидается, что КПТ будет разработана на основе традиционной компьютерной импедансной томографии (КИТ).

CIT определяет распределение электропроводности в материалах и исходит от электростатических потенциалов и токов, измеренных на электродах, расположенных на граничной поверхности (см. г., [1,2,3]). В одном из наиболее стандартных подходов КИТ, называемом методом Векслера [4], распределение проводимости итеративно модифицируется таким образом, что плотность тока в области, рассчитанная по поверхностному потенциалу, становится идентичной плотности тока по поверхностному току. Доказано, что проводимость этим методом определяется однозначно [5, 6] при наличии верхней и нижней границ для проводимости.

Мы разработали КПП на основе метода Векслера. В этом методе статические магнитные поля, создаваемые парами катушек, накладываются на двумерную область, включающую немагнитные и магнитные материалы.Результирующие магнитные поля, в которые вносят вклад как внешнее магнитное поле, так и намагниченность магнитного материала, измеряются на поверхности домена. Проницаемость внутри домена восстанавливается по граничным данным.

Свайные фундаменты. Проектирование зданий

Фундаменты обеспечивают поддержку конструкций, передавая их нагрузку слоям грунта или горных пород, которые имеют достаточную несущую способность и подходящие характеристики осадки. Существует очень широкий спектр доступных типов фундаментов, подходящих для различных применений, в зависимости от соображений, таких как:

В очень широком смысле фундаменты можно разделить на мелкозаглубленные и глубокие.Неглубокие фундаменты обычно используются там, где нагрузки, создаваемые конструкцией, малы по сравнению с несущей способностью поверхностных грунтов. Глубокие фундаменты необходимы там, где несущая способность поверхностных грунтов недостаточна для выдерживания приложенных нагрузок, и поэтому они передаются более глубоким слоям с более высокой несущей способностью.

Свайные фундаменты — фундаменты глубокого заложения. Они состоят из длинных тонких столбчатых элементов, обычно изготавливаемых из стали или железобетона, а иногда и из дерева.Фундамент считается «свайным», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину (см. Atkinson, 2007).

Свайные фундаменты в основном используются для передачи нагрузок от надстроек через слабые, сжимаемые пласты или воду на более прочный, более компактный, менее сжимаемый и более жесткий грунт или горную породу на глубине, увеличивая эффективный размер фундамента и выдерживая горизонтальные нагрузки . Обычно они используются для больших сооружений и в ситуациях, когда почва не подходит для предотвращения чрезмерной осадки.

Сваи могут быть классифицированы по их основной конструктивной функции (торцевая опора, трение или их комбинация) или по способу их конструкции (смещения (забивные) или замены (буронабивные)).

Сваи с торцевой опорой создают большую часть трения в носке сваи, опираясь на твердый слой. Свая передает нагрузку непосредственно на твердые слои, а также получает боковое закрепление от грунта.

Дополнительную информацию см. в разделе «Опорные сваи».

Висячие (или плавающие) сваи развивают большую часть несущей способности сваи за счет касательных напряжений по сторонам сваи и подходят для случаев, когда более твердые слои залегают слишком глубоко.Свая передает нагрузку на окружающий грунт за счет трения между поверхностью сваи и грунтом, что фактически снижает давление в баллоне.

Дополнительную информацию см. в разделе «Висячие сваи».

Забивные (или подвижные) сваи забивают, вдавливают, вибрируют или ввинчивают в землю, смещая материал вокруг ствола сваи наружу и вниз, а не удаляя его.

Забивные сваи используются в морских условиях, они устойчивы в мягких продавливаемых грунтах и ​​могут уплотнять рыхлый грунт.

Различают две группы забивных свай:

Дополнительную информацию см. в разделе «Забивные сваи».

Буронабивные (или сменные) сваи удаляют грунт, чтобы сформировать отверстие для сваи, которая заливается на месте. Применяются преимущественно в связных грунтах для формирования висячих свай и при устройстве свайных фундаментов вблизи существующих зданий.

Буронабивные сваи более популярны в городских районах, так как они обеспечивают минимальную вибрацию, их можно использовать там, где высота ограничена, нет риска пучения и где может потребоваться изменение их длины.

Дополнительную информацию см. в разделе «Буронабивные сваи».

Если бурение и заливка происходят одновременно, сваи называются шнековидными сваями (CFA).

Винтовые сваи имеют спираль возле носка сваи, поэтому их можно завинчивать в землю. Процесс и концепция аналогичны ввинчиванию в дерево.

Дополнительную информацию см. в разделе «Фундаменты на винтовых сваях».

Микросваи (или минисваи) используются там, где доступ ограничен, например, для подпирания конструкций, затронутых осадкой.Их можно вбить или привинтить на место.

Для получения дополнительной информации см. «микросваи».

Стены из свай

можно использовать для создания постоянных или временных подпорных стен. Они формируются путем размещения свай вплотную друг к другу. Это могут быть близко расположенные смежные свайные стенки или смыкающиеся секущиеся свайные стенки, которые в зависимости от состава вторичных промежуточных свай могут быть жесткими/мягкими, жесткими/твердыми или жесткими/жесткими секущимися стенками.

Для получения дополнительной информации см. «Свайная стенка», «Шпунтовые сваи и секущая свайная стенка».

Геотермальные сваи

сочетают в себе свайные фундаменты с замкнутыми системами геотермальных тепловых насосов. Они обеспечивают поддержку конструкции, а также действуют как источник тепла и поглотитель тепла.

По сути, тепловая масса земли позволяет зданию накапливать нежелательное тепло от систем охлаждения и позволяет тепловым насосам обогревать здание зимой. Как правило, геотермальные тепловые насосы извлекают тепло из земли с помощью подземных труб, проложенных горизонтально или вертикально в земле.В геотермальных сваях петли труб укладываются вертикально внутри самих свай.

Дополнительную информацию см. в разделе «Геотермальные свайные фундаменты».

Groynes в прибрежном строительстве (CIRIA C793), опубликованный CIRIA в 2020 году, определяет смежные сваи как; «…монолитные бетонные сваи, непосредственно примыкающие или соприкасающиеся друг с другом. Иногда используется для свай из досок.

Доступен широкий спектр оборудования для забивки свай, в том числе:

Дополнительную информацию см. в разделе «Сваебойное оборудование».

Сваи

можно использовать по отдельности для поддержки нагрузок или сгруппировать и соединить вместе железобетонным колпаком. Поскольку очень трудно бурить или забивать сваи строго вертикально, оголовок сваи должен выдерживать некоторое отклонение конечного положения оголовков свай. Наконечник сваи должен выступать за внешние сваи, как правило, на 100-150 мм со всех сторон, в зависимости от размера сваи.

Оголовки свай также можно соединить с железобетоном для создания перекрывающих балок.Для обеспечения устойчивости к боковым силам необходимо не менее трех свай с заглушками (за исключением кессонных свай). Опорные балки также подходят для распределения веса несущей стены или близко расположенных колонн на линию свай. Сваи могут располагаться в балке в шахматном порядке, чтобы учесть любые эксцентриситеты, которые могут возникнуть в условиях нагрузки.

Опорная балка не должна касаться земли, если сваи предназначены для преодоления проблемы вздутия и усадки грунта.Это можно сделать, закрепив защитную балку на полистироле или другом компрессионном материале, что позволит двигаться вверх по земле без повреждения балки.

Дополнительную информацию см. в разделе «Перекрывающая балка».

Рекомендуется испытать нагрузку по крайней мере на одну сваю на схему путем формирования пробной сваи, которая находится в непосредственной близости, но не является частью фактического фундамента. Свая должна быть перегружена не менее чем на 50% от ее рабочей нагрузки и выдержана в течение 24 часов. Это позволяет проверить предельную несущую способность сваи, а также качество изготовления сваи.

Дополнительную информацию см. в разделе «Испытания свайных фундаментов».

Целостность новых и существующих свай можно измерить, проведя испытание на целостность сваи.

Как спроектировать железобетонную сваю?

Статья

11 февраля 2020 г. 9 минут чтения

В отличие от других общих программ для свай, RSPile — невероятно гибкий инструмент, который позволяет вам проектировать сваи для всех типов геотехнических проектов, включая как забивные сваи, так и с осевой и/или поперечной нагрузкой. В рамках этих опций RSPile включает в себя множество инструментов, позволяющих настраивать сваи, в том числе Concrete Designer для осевых/поперечно нагруженных железобетонных и предварительно напряженных железобетонных свай.

Concrete Designer позволяет легко определить свойства поперечного сечения бетона. Для железобетонных свай это включает схемы армирования, кожухи, сердечники и двутавровые балки. Рабочий процесс Concrete Designer разработан для скорости и удобства, поэтому вы можете максимально эффективно проектировать бетонную секцию.

Чтобы получить доступ к Concrete Designer, откройте диалоговое окно Свойства сваи , выбрав:

Сваи > Свойства свай

Диалоговое окно свойств сваи

На вкладке Осевые/боковые выберите тип сваи «Железобетон». Появится кнопка дизайна, которая позволит вам открыть Concrete Designer.

Concrete Designer — функция шаблона армирования

При проектировании железобетонных сечений в Конструкторе бетона отображаются три вкладки: Армирование, Корпус/Сердечник и Двутавровая балка. Эти вкладки позволяют добавлять и определять арматуру для бетонного сечения.

Вкладка Армирование позволяет добавлять и определять несколько рисунков армирования. С помощью этой функции вы можете определить свой тип шаблона как радиальный, прямоугольный или создать собственный шаблон. После выбора типа шаблона вы можете выбрать из раскрывающегося меню стандартные размеры арматуры, выбрать количество стержней и определить другие аспекты, такие как расстояние между стержнями и расстояние укладки от края бетона или от центра сваи. .

Если добавленный вами рисунок армирования имеет определенную глубину и длину внутри сваи, вы можете установить флажок «Ограничение длины» и указать глубину и длину армирования.

Concrete Designer — функция обсадной колонны/сердечника

Если вы хотите добавить корпус или сердечник к вашей бетонной секции, вы можете использовать вкладку Корпус/Сердечник . На этой вкладке можно добавить и определить толщину обсадной трубы и диаметр сердцевины секции. Просто установите флажки, чтобы добавить корпус или сердцевину и определить свойства каждого из них.Если вы добавляете ядро, вы также легко указываете, является ли ядро ​​полым или заполненным бетоном, установив флажок. Если ядро, которое вы добавили, пересекается с определенным армированием, появится сообщение об ошибке, и затронутое армирование будет выделено для вас на экране. Если вы добавили обсадную трубу, но не хотите, чтобы свая была полностью обсаженной, вы можете установить флажок, чтобы указать длину обсадной трубы.

Конструктор бетона — добавление двутавровой балки

Если свая будет армирована внутренней конструкционной стальной секцией, вы можете вместо этого перейти на вкладку двутавровая балка , которая позволяет добавить двутавровую балку в железобетонную секцию. .Доступны два типа двутавровых балок: канадская сталь и американская сталь, которые поставляются с удобным списком стандартных размеров для каждого варианта.

Если вы довольны конструкцией железобетонной секции, просто нажмите OK, чтобы закрыть диалоговое окно.

Узнать больше

Для получения дополнительной информации о RSPile и инструменте Concrete Designer вы можете ознакомиться с разделом интерактивной справки RSPile. Здесь вы найдете более подробную информацию о RSPile и новый учебник, который проведет вас через все этапы проектирования вашей железобетонной сваи.

Вернуться к началу

Еще от Rocscience

Модельные испытания и численное моделирование

Чтобы решить проблему недостаточной несущей способности существующих бетонных свай, разработан тип бетонной сваи с дополнительным удлиненным усиливающим сердечником путем вставки стальной трубы через направляющее отверстие и заливки сердечника бетоном. Чтобы выявить механические характеристики армированных свай, были проведены испытания масштабных моделей и моделирование методом конечных элементов.Результаты показали, что как вертикальная, так и горизонтальная несущая способность увеличивается с увеличением длины ядра жесткости. Осевая сила усиленного сердечника также меньше, чем у обычных бетонных свай, а удлиненный сердечник может разделять осевую силу фундаментной сваи для улучшения распределения напряжений в теле сваи. Эти данные указывают на полезный и общий метод увеличения несущей способности существующих бетонных свай.

1. Введение

Благодаря характеристикам высокой несущей способности, надежному качеству конструкции и широкому спектру применения сваи-заполнители широко используются во всех видах новых строительных и реконструкционных проектов.Однако из-за множества неконтролируемых факторов (таких как мягкий грунт вокруг сваи, расслоение бетона и осадок на дне сваи) неизбежны инженерные проблемы, такие как дефекты сваи, недостаточная несущая способность и даже сломанная свая, которые имеют негативное влияние на несущую способность и эффективность строительства фундаментной сваи в определенной степени.

Для бетонных свай с неудовлетворительными характеристиками (например, сваи с небольшими дефектами, такими как расслоение бетона и локальное образование шейки; сваи с очевидными дефектами, такими как растрескивание и чрезмерное оседание) академические и инженерные круги приложили много усилий для разработки методов обнаружения дефектов. , теории подкрепления и технологии.Психас и др. [1] объединили метод конечных элементов (МКЭ), МКЭ с масштабируемой границей и алгоритм классификации колоний муравьев для выявления дефектов в сваях. Ву и др. В работах [2–4] теоретически исследована реакция протяженного несущего строения с дефектом ствола сваи. Ким и др. [5, 6] получили требуемую осевую жесткость армирующей сваи при реконструкции вертикального удлинения для усиления существующих дефектных свай с помощью 3D FEM. Нето и др. В [7] сообщается о несущей способности буронабивных свай с дефектом конструкции в глубоком фундаменте как экспериментальным, так и численным методами.Ван и др. [8] рассмотрели боковые монотонные и циклические характеристики монолитных свай с армированием методом струйной заливки в слабых грунтах в ходе полевых исследований. Ли и др. [9] проверили боковую несущую способность сверхдлинных буронабивных свай после цементации путем испытаний на месте. Дай и Ван [10] аналитически представили характеристики передачи нагрузки и метод расчета осадки свай после цементации. Лин и др. [11, 12] протестировали осевое сжатие и реакцию на выдергивание проницаемых бетонных свай, усиленных биоинъекцией.Рен и др. В работе [13] исследована вертикальная несущая способность струйно-струйно-струйно-армированных свай с расширенным поперечным сечением. Озден и Акдаг [14, 15] провели модельные испытания обычных железобетонных (ЖБ) свай, усиленных стальным фибробетоном. Сен и др. [16, 17] провели экспериментальное исследование для анализа влияния армированных волокном полимеров (FRPs) на ремонт проржавевших свай. Али и др. [18] использовали нелинейный МКЭ и экспериментальный метод для оценки способности сдвига железобетонных свай, армированных стальными и армированными стержнями из стеклопластика.Чааллал и др. [19] сосредоточились на разработке и применении полимеров, армированных углеродным волокном (CFRP), для ремонта и усиления предварительно напряженных дефектных свай в морской среде. Лин и др. [20] изучали поведение подвергнутых коррозии предварительно напряженных бетонных свай, отремонтированных с помощью углепластика, в конструкциях пристани с помощью испытаний в уменьшенном масштабе и моделирования методом конечных элементов. Рэмбо-Родденберри и др. [21] протестировали механические характеристики предварительно напряженных железобетонных свай из углепластика для фундаментов мостов. Чжуан и др.[22] исследовали растрескивание, вызванное коррозией армирования железобетонных свай, усиленных углепластиком, в морской среде. Ву и др. [23] предложили и экспериментально исследовали поведение гибридных армированных стекловолокном полимеров (GFRP) и стальных стержней, армированных предварительно напряженными высокопрочными бетонными сваями. Муруган и др. В работах [24, 25] были проведены экспериментальные исследования свойств железобетонных свай, армированных углепластиком и стеклопластиком, при статических и циклических боковых нагрузках.

Вышеупомянутые исследовательские работы или лечебные мероприятия помогают улучшить несущую способность железобетонных свай и могут быть использованы для решения проблем качества свай с небольшими дефектами и некоторых явно дефектных свай.Тем не менее, для явных дефектных свай и свай с серьезными дефектами (например, полное разрушение тела сваи и недостаточная длина сваи) в инженерных проектах со строгими требованиями к качеству (например, в проектах высококлассных дорог), а также старых дефектных свай при реконструкции и расширения, применимость существующей технологии будет ограничена до определенной степени. В настоящее время эти сильно дефектные сваи обычно лечат доработкой на месте или дополнительной забивкой, что не только увеличивает стоимость строительства фундаментных свай, но и повышает риск инженерного строительства и даже вызывает изменения конструкции, что серьезно влияет на ход, выгоду, и строительная среда соответствующих инженерных проектов.

В связи с этим для повышения коэффициента удержания бетонных свай с явными и серьезными дефектами в новых проектах, а также старых бетонных свай в проектах реконструкции и расширения необходимо проведение дополнительных исследований по технологии обработки , чтобы решить две ключевые проблемы, а именно, сохранение существующих бетонных свай и повышение несущей способности тела сваи. Учитывая ключевые факторы этих двух проблем, в данной статье предлагается новый тип бетонной свайной конструкции с удлиненным упрочняющим ядром.В отличие от существующих технологий, благодаря пилотному отверстию в ядре сваи, эта новая конструкция свайного фундамента состоит из бетонной сваи и удлиненного укрепляющего ядра, длина которого больше длины сваи. На основе изложения базовой формы конструкции в этой статье исследуется несущая способность предлагаемой свайной конструкции с помощью испытаний модели в уменьшенном масштабе и численного моделирования.

Оставшаяся часть этого документа организована следующим образом. В Разделе 2 представлено введение в новую сваю фундамента.Далее в Разделе 3 приводится подробная информация об испытаниях масштабной модели. Далее в Разделе 4 выполняется моделирование методом конечных элементов в точном соответствии с экспериментальными работами для дальнейшего выявления характеристик предлагаемой сваи. Наконец, в разделе 5 сделаны выводы. армирование сердцевины сваи, в этой статье предлагается конструкция сваи с удлиненным сердечником для улучшения несущей способности обычных свай.Как показано на Рисунке 1, эта новая конструкция в основном состоит из бетонной сваи и удлиненной заполненной бетоном стальной трубы. Как правило, при проектировании и изготовлении этой конструкции есть три важных вопроса, а именно: прокладка отверстий в бетонной свае, подготовка стальной трубы и заливка бетона в стальную трубу.

2.1. Hole-Guiding

Поскольку диаметр существующей сваи обычно превышает 600 мм в практическом проектировании, можно просверлить отверстие диаметром не менее 300 мм в зависимости от потребности в опоре.Оборудование для направления отверстия должно располагаться вертикально, а глубина сверления должна достигать длины стальной трубы. Кроме того, в процессе направления скважины (см. рисунок 2) необходимо свести к минимуму нарушение существующей бетонной сваи и грунта вокруг сваи.

2.2. Стальная труба

В качестве несущего элемента существующей сваи для достижения повышенной прочности стальная труба должна быть спроектирована таким образом, чтобы облегчить заливку основного бетона и обеспечить отсутствие взаимного смещения новых и старых поверхностей бетонных поверхностей.Исходя из этих соображений, длина стальной трубы должна быть равна общей длине армированной сваи, а диаметр трубы должен быть несколько меньше диаметра направляющего отверстия. Кроме того, боковая стенка стальной трубы должна иметь несколько отверстий для просачивания, чтобы гарантировать прочную связь между новым и старым бетоном. Соответственно, используется круглая стальная труба общей длины L  +  l , наружного диаметра D и толщины t , как показано на рисунке 1.

2.3. Бетон сердцевины стальной трубы

Усиленный бетон сердцевины стальной трубы не должен быть слабее существующей сваи. Кроме того, он должен обладать большей текучестью. Можно использовать самоуплотняющийся бетон или цементный раствор. Заливочная труба используется для заливки бетона снизу вверх по стальной трубе. После того, как заливка бетона в стальную трубу завершена, снаружи стальной трубы следует залить цементным раствором, чтобы улучшить целостность конструкции.

3. Испытание усиленной сваи на модели

В этом разделе основное внимание уделяется вертикальным и горизонтальным механическим характеристикам (например, несущей способности) предлагаемой усиленной сваи, описанным в разделе 2, с помощью модельных испытаний.

3.1. Упрощение тестовой модели

Для облегчения модельных испытаний конструкция сваи с усиленным сердечником упрощена следующим образом: оборудование. (2) Внешняя бетонная свая сооружается одновременно со стальной трубой, заполненной бетоном, без последующего цементирования. Кроме того, фильтрующее отверстие стальной трубы также игнорируется. (3) Сваи для отбора проб изготавливаются заранее, а затем заделываются в почву.

3.2. Детали эксперимента
3.2.1. Подготовка свай для отбора проб

Были сооружены шесть испытательных свай, пронумерованных соответственно 0#, 1#, 2#, 3#, 4# и 4’#. Свая 0# (также называемая базовой сваей) с размерами длины и поперечного сечения (см. рис. 3) изготовлена ​​из бетона марки С30, параметры материала которого приведены в таблице 1.Сваи 1#~4# (см. рис. 4) были снабжены удлиненной стальной трубой (константы материала также указаны в таблице 1) через зарезервированные отверстия в обычной свае того же размера, что и свая 0#, и удлиненный размер л. (см. рис. 1), соответственно, 200 мм, 300 мм, 400 мм и 500 мм. Размеры поперечного сечения стальной трубы составляют , и все стальные трубы также были заполнены бетоном C30. Причем, для дальнейшего сравнения, другая обычная свая (без стального куба), т.е.специально добавлены сваи 4’# такой же длины, как у сваи 4#, и того же поперечного сечения и материала, что и у сваи 0# (см. также рис. 4). Для зазора в Таблице 2 перечислены ключевые геометрические формы всех тестовых свай.


Материал Плотность (кг / м 3 ) модуль Юнга (МПа) Коэффициент Пуассона

Бетон 2,4 × 10 3 3.0 × 10 4 0,2
Стальная труба 7,85 × 10 3 2,1 × 10 5 0,3



Куча № 0 # 1 # 2 # 3 # 4 # 4 # 4 ‘# 4′ # 4 ‘# 4′ #

L (мм) 800 800 800 800 800 1300
л (мм) 0 200 300 400 500 0

3.
2.2. Нагрузочные устройства

Вертикальная нагрузка создавалась за счет веса в сборе, создаваемого бетонными блоками со средним весом 7,9 кг каждый и передаваемого на сваю через стальную пластину, закрепленную на свае распорными шурупами диаметром 8 мм (см. рис. 5). (a)) для обеспечения равномерного распределения нагрузки вдоль оси сваи. Горизонтальная нагрузка осуществлялась с помощью 10-тонного гидравлического домкрата, как показано на рис. 5(б).

3.2.3. Устройство для измерения деформации

Вертикальное смещение испытательной сваи было измерено двумя электронными цифровыми циферблатными индикаторами (см. рис. 5(а)) с диапазоном измерения 0~20 мм и точностью 0.01 мм, расположенные симметрично по обеим сторонам ворса. Горизонтальное смещение регистрировалось одним циферблатным индикатором того же типа, что и при испытаниях на вертикальную осадку, и располагался на высоте 5  см над поверхностью действия горизонтальной силы. Для фиксации циферблатных индикаторов была разработана стальная рама, частично заглубленная в почву (см. также рис. 5(а)).

Для получения деформации сваи фольгированные тензорезисторы типа ВХ120-10АА были обклеены четвертьмостом вдоль продольного направления тела сваи и соединены через проводник с тензорезистором Дх4818 (см. рис. 6).


Соответственно, для примера возьмем сваи 0# и 3#, точки измерения показаны на рисунке 7. Точки A1 и A2 находятся на вершине сваи для регистрации вертикального смещения, а точка A находится на 50  мм ниже вершины сваи. чтобы зафиксировать боковое смещение. Кроме того, для измерения деформации задаются точки B∼E, где расстояния от точек B, C и D до уровня земли составляют соответственно 0 мм, 300 мм и 600 мм; что касается точки Е, то она находилась в центре удлиненного отрезка.

3.2.4. План испытаний

(1) Подготовка к испытаниям . Испытываемые сваи с наклеенными тензорезисторами сначала заглубляли верхушкой на 200 мм над землей, затем заполняли и уплотняли зазор между сваями и вокруг грунта; затем была закреплена стальная рама (см. рис. 5(а)). Чтобы сделать почву более плотной, нагрузочные испытания были проведены через 15 дней после принятия соответствующих мер по укрытию.

(2) Геотехнические испытания . Для получения физико-механического показателя почвы (т.(например, содержание воды, плотность, угол трения и сцепление) вокруг трубы необходимо провести геотехнические испытания. Образцы были взяты из почвы вокруг сваи на глубине 500 мм от земли. Следуя [26], содержание воды измеряли методом сушки, плотность определяли методом кольцевого ножа, угол трения и сцепление определяли прямым испытанием на сдвиг, а предельное содержание воды получали с помощью комбинированного испытания жидкости и пластика. Для простоты мы игнорируем подробные процедуры тестирования.

(3) Испытание на вертикальное сжатие при статической нагрузке . Каждый час к каждой свае добавлялся один уровень нагрузки (9 бетонных блоков для каждого уровня нагрузки) в соответствии с методом быстрой эксплуатационной нагрузки, как требуется в [27]. После каждого уровня нагружения через каждые 30 минут регистрировали осадку и деформацию тела сваи. При осадке вершины сваи при определенной нагрузке более чем в 5 раз по сравнению с предыдущим уровнем и общей осадке сваи более 40 мм испытание на нагрузку прекращали [27].Также были собраны окончательные деформированные результаты. На рис. 8 показаны две стадии (уровень нагружения 1 и 5) вертикально нагруженной сваи.

(4) Горизонтальное испытание под статической нагрузкой . В испытании на горизонтальную статическую нагрузку (см. рис. 9) был принят метод медленной поддерживающей нагрузки [27] с приращением нагрузки 0,05  МПа/мин. Расстояние между линией действия горизонтальной нагрузки и вершиной сваи 100 мм. Горизонтальное перемещение и величина деформации сваи регистрировались каждую минуту.Когда горизонтальное смещение в верхней части сваи превышало 40 мм, испытание нагружения тестовой сваи прекращали [27], а также регистрировали окончательные значения деформации.


3.
3. Результаты испытаний
3.3.1. Результаты геотехнических испытаний

(1) Результаты испытаний на содержание воды . Результаты испытаний методом сушки двух образцов почвы приведены в таблице 3. Поскольку разница в содержании воды в двух образцах составляет менее 1% [26], мы берем среднее из двух в качестве конечного содержания воды, т.е.е.,  = 25,3%.


Образец Вес влажного почвы (G) Вес сухой почвы (G) Содержание воды (%) Среднее содержание воды (%)

50 39,97 25,1 25,3
B 50 39,84 25,5

(2) Плотность Тестирование Результаты .Результаты испытаний методом кольцевого ножа для двух образцов почвы представлены в табл. 4. Учитывая, что разница плотности в сухом состоянии двух образцов составляет менее 0,03   г/см 3 [26], мы принимаем среднее значение двух образцов как конечная плотность в сухом состоянии, т.е.


Образец Масса влажной почвы (G) Объем почвы (см 3 ) Мокрые плотность (G / см 3 ) Содержание воды ( %) Плотность в сухом состоянии (г/см 3 ) Средняя плотность в сухом состоянии (%)

A 114.12 60 1,90 25,4 1,52 1,51
B 112,20 60 1,87 25,0 1,50

( 3) Результаты испытаний на прямой сдвиг . Кривая зависимости между прочностью на сдвиг и вертикальным давлением [26] показана на рис. 10, где угол наклона аппроксимированной линии дает угол трения, т.е.е., , а точка пересечения с ординатой представляет сцепление, а именно, c  = 11 кПа.


(4) Результаты испытаний на предельное содержание воды . Кривая двойного логарифма координаты между глубиной проникновения конуса и содержанием воды [27] представлена ​​на рисунке 11. Из этого рисунка предел текучести (содержание воды при глубине проникновения конуса 17 мм [27]) составляет 37,0, а предел пластичности (содержание воды при глубине проникновения конуса 2 мм [27]) равен 18.6. Соответственно пластиковый индекс. По данным [28] грунт пробы относится к глинам с низким пределом текучести.


3.3.2. Результаты испытаний на вертикальное сжатие

(1) Несущая способность на вертикальное сжатие . Кривые нагрузки-перемещения всех испытательных свай показаны на рис. 12 (перемещения берут средние значения точек А1 и А2 на рис. 7), из чего можно сделать вывод, что соответствующая кривая каждой сваи имеет очевидную точку перегиба и общая осадка каждой сваи более 40 мм.


Согласно [27], максимальная вертикальная несущая способность каждой сваи принимает значение нагрузки в соответствующей точке перегиба. На этом основании распределение максимальной несущей способности шести свай показано на рисунке 13. Как видно из рисунка 13, максимальная вертикальная несущая способность свай 1#~4# увеличена соответственно на 18,3%, 37,4%, 55,7% и 77,3% по сравнению с ворсом 0#; а из табл. 2 удлиненная часть соответствующей сваи увеличивается соответственно на 25.0%, 37,5%, 50% и 62,5%. Такой результат предполагает, что введение прочного удлиненного сердечника может значительно улучшить вертикальную несущую способность, а несущая способность увеличивается с увеличением длины усиленного сердечника (заполненной стальной трубы). Кроме того, по сравнению со сваей 4# максимальная вертикальная несущая способность сваи 4’# увеличена только на 6,3%, хотя площадь ее контакта с грунтом на 28,8% больше, чем у сваи 4#. Это свидетельствует о том, что хотя в нижней части сваи 4# имеется сужение, которое может уменьшить площадь трения со стороны сваи и повлиять на характеристики вертикальной несущей способности при сжатии, это не очевидно по сравнению с обычной конструкцией сваи (скажем, свая 4 ‘#), что указывает на то, что нынешняя конструкция является разумной.


(2) Осевая сила . При малых нагрузках деформация тела сваи примерно упругая. Соответственно, осевая сила в свае рассчитывается по формуле где модуль Юнга, площадь поперечного сечения и деформация, зарегистрированная тензодатчиком, описанным в разделе 3.2.

Ввиду переменного поперечного сечения и влияния стальной трубы для свай 1#~4# дополнительно рассчитывается жесткость на сжатие EA в уравнении (1) с помощью [29]где и – соответственно модуль Юнга из бетона и стальной трубы.и обозначают соответственно площадь поперечного сечения бетонной и стальной трубы.

С помощью уравнения (1) осевые силы каждой испытательной сваи были рассчитаны на различной глубине под землей, и результаты представлены на рис. 14, который показывает, что осевая сила уменьшается на больших глубинах. Эти результаты согласуются с результатами теста на максимальную вертикальную несущую способность (показанного на рисунке 13), где максимальная вертикальная несущая способность свай 1#~4# увеличивается с удлинением размера (т., l на рис. 1). Кроме того, закономерности изменения осевых усилий свай 1#~4# с увеличением глубины очень схожи, а различия величин примерно равны различиям в максимальной вертикальной несущей способности. Поведение свай 4# и 4’# совершенно различно, в основном из-за изменения площади поперечного сечения, которое изменяет распределение сопротивления конца и стороны сваи. Кроме того, осевая сила сваи 0# аналогична осевой силе сваи 2# на той же глубине. Это связано с тем, что длина первого меньше, чем у других, и поэтому сопротивление боковому трению ограничено.


(3) Сопротивление боковому трению . Из статического равновесия сопротивление боковому трению выражается как где и являются, соответственно, осевой силой верхнего и нижнего поперечных сечений рассматриваемого сегмента сваи. и представляют собой, соответственно, длину и периметр самого отрезка.

С помощью уравнения (3) получены результаты среднего сопротивления боковому трению на разных глубинах, показанные на рисунке 15, который показывает, что сопротивление поперечному трению всех свай изменяется по глубине.Значения свай 0# и 4’ # меняются незначительно, тогда как значения свай 1#~4# различаются значительно. Это связано с тем, что соответствующие точки измерения были расположены на поверхности сваи, а влияние концентрации напряжений в поперечном сечении резкого изменения не было полностью учтено. В то же время на удлиненной части боковое трение быстро уменьшается из-за резко уменьшенного поперечного сечения; однако разница трения между усиленной и обычной сваями была незначительной. Например, боковая сторона сваи 4# равнялась 28.на 8% меньше, чем у сваи 4’#, но разница в трении составила всего 17,8%.


3.3.3. Результаты горизонтальных испытаний

(1) Горизонтальная несущая способность . Градиенты поперечного смещения [27] в точке А (см. рис. 7) под действием различных горизонтальных сил показаны на рис. 16. Из рис. 16 видно, что точка перегиба сваи 0# не видна и наклон большой предполагает разрушение жесткой короткой сваи. Свая 4’# имеет отчетливую точку перегиба, сначала с небольшим уклоном, за которым следует крутой подъем, что свидетельствует об упругом разрушении длинной сваи.Для свай 1#~4# градиент смещения быстро увеличивается после того, как нагрузка достигает максимальной горизонтальной несущей способности. Это быстрое увеличение связано с тем, что жесткость сваи намного больше, чем жесткость грунта вокруг сваи, и грунт сначала повреждается под действием большой горизонтальной силы.


Кроме того, согласно [27], вторая точка перегиба соответствующей кривой на рисунке 16 дает горизонтальную предельную несущую способность, которая показана на рисунке 17.Видно, что предельная горизонтальная несущая способность не имеет такого же линейного роста, как вертикальная сжимающая несущая способность на рисунке 13. На сваях 3# и 4# наклон кривой замедляется и появляется точка перегиба. Это явление можно использовать для определения диапазона удлиненного размера.


Изгибающий момент. Изгибающий момент сваи рассчитывается через где — напряжение, вычисленное по уравнению (1), — момент инерции для нейтральной оси, а y — расстояние по вертикали до нейтральной оси.

На основании уравнения (4) изгибающие моменты на разных глубинах для каждой испытательной сваи показаны на рисунке 18, из которого видно, что изгибающий момент сваи постепенно уменьшается с увеличением глубины и стремится к нулю в средней точке продольного сечения, делая вывод, что сегмент сваи ниже этой точки не подвергается воздействию боковой нагрузки.


4. Численное моделирование усиленной сваи

Для дальнейшего выявления механических свойств (например, распределения смещения и напряжения во всей конструкции) предлагаемых усиленных свай в этом разделе представлено соответствующее моделирование методом конечных элементов на основе тесты режима масштабирования в разделе 3 на платформе программного обеспечения PLAXIS 2D.

4.1. Создание имитационной модели

Для построения имитационной модели принимаются следующие гипотезы: (1) Экспериментальная модель упрощается как задача о плоской деформации без учета влияния грунтовых вод. (2) Грунт, бетон и стальная труба. были представлены, соответственно, идеальной пластической моделью Мора-Кулона, идеальной беспористой линейно-упругой моделью и традиционной моделью пластины. быть 0.67. Кроме того, между сваей и стальной трубой нет относительного смещения. (4) Вертикальная нагрузка действует на вершину сваи в виде равномерной силы, а сосредоточенная горизонтальная нагрузка приложена на 100 мм ниже вершины сваи.

На основе приведенных выше предположений структура моделирования показана на рис. 19, где отмечены все граничные условия и размеры. При моделировании физико-геометрические параметры грунта и тела сваи такие же, как и при лабораторных испытаниях.Соответственно на Рисунке 19, , , , , и (для свай 0# и 4’# и стальной трубы следует игнорировать) значение указано в Таблице 2 и суммировано в Таблице 5.


2100

Куча 0 # Куча 1 # Куча 2 # Куча 3 # Куча 4 # Куча 4 ‘#

1600 1800 1900 1

62

2000 2100 2100 2100

Возьмем, к примеру, сваю 3#, конечно-элементная модель показана на рис. 20. Для сравнения с лабораторными испытаниями, когда вертикальная осадка (при вертикальной нагрузке) или горизонтальное смещение (при горизонтальной нагрузке) вершины сваи превышают 40 мм. , загрузка останавливается. При этом расположение точек наблюдения за деформацией такое же, как на рис. 7. Соответственно создается начальное поле напряжений свай.

4.2. Результаты моделирования
4.
2.1. Несущая способность

В соответствии с методом конечных элементов результаты вертикальной и горизонтальной предельной несущей способности свай получены и представлены соответственно на рисунках 21 и 22 вместе со значениями испытаний в масштабном режиме для сравнения.Из рисунка 21 видно, что тренд и значения двух кривых очень согласуются, что свидетельствует о хорошем подтверждении между экспериментальными и моделирующими исследованиями. Кроме того, из рисунка 22, хотя в большинстве случаев результат проверки модели выше, чем результат численного моделирования, законы изменения также очень похожи, что еще раз показывает согласие этих двух подходов с учетом идеализации численной модели (например, при моделировании реальная трехмерная задача упрощается до двумерной, а практически неоднородный грунт вокруг тела сваи предполагается однородным).



4.2.2. Смещение и распределение напряжения при вертикальной нагрузке

Смещение и распределение напряжения модели на этапе завершения вертикального нагружения показаны на рисунках 23 и 24. Мы можем обнаружить, что грунт в основании свай 0# и #4 имеет большая степень сжатия, в то время как сторона грунтовой сваи меньше, и диапазон воздействия ограничен. Распределение напряжения в грунте в основном сосредоточено на дне сваи, а напряжение на стороне сваи также очень мало.Это говорит о том, что при вертикальной нагрузке обычная бетонная свая передает большую часть верхней нагрузки на нижнюю часть сваи, а грунтовая свая проскальзывает в небольшом диапазоне вокруг сваи. Верхний грунт свай 1#~4# перемещается, очевидно, вместе с положением сваи, и диапазон влияния очень велик. Напряжение грунта имеет очевидные изменения вокруг тела сваи, что указывает на сильное трение между сваей и грунтом. Переменное сечение сваи несет часть давления на конец сваи.Сжатие грунта увеличивает смещение грунта вокруг сваи на удлиненном участке, а также уменьшает сжатие и напряжение грунта на конце сваи.

4.2.3. Смещение и распределение напряжения при горизонтальной нагрузке

Смещение и распределение напряжения модели на стадии завершения горизонтального нагружения показаны на рисунках 25 и 26. Из этих рисунков видно, что свая 0# демонстрирует общую поперечную деформацию, в то время как боковая деформация свай 1#~4# и 4’# сосредоточена в определенном диапазоне под землей, и чем длиннее свая, тем заметнее этот эффект.Это связано с тем, что с увеличением длины сваи уменьшается диапазон воздействия нагрузки и увеличивается закладной механизм оголовка сваи. Однако мы видим, что длина сваи 1# ненамного больше длины сваи 0#, но контур смещения грунта имеет явную усадку. Контур напряжений модели несимметричен, что в основном отражается в большем напряжении в пассивной зоне грунта. Распределение напряжений в пассивной зоне свай 0# и 4# более равномерное, точка максимума сосредоточена в нижней части сваи, а напряжение грунта в растущем сечении свай 1#~4# больше, что может более эффективно противостоять опрокидывающему моменту.Таким образом, предлагаемый усиленный стиль усиливает окклюзию сваи и грунта.

5. Выводы

В этой статье была предложена бетонная свая, армированная усиленной стальной трубой. Для изучения механических характеристик представленной сваи (например, вертикальной и горизонтальной несущей способности, осевой силы, сопротивления боковому трению и изгибающего момента) были проведены как испытания масштабной модели, так и численное моделирование. На основании вышеизложенных исследований можно сделать следующие выводы: (1) Разработанная свая с удлиненным прочным сердечником отвечает требованиям удержания существующей сваи и улучшения несущей способности.(2) Несущая способность сваи по вертикали увеличивается линейно с увеличением длины силового ядра. Осевая сила сваи меньше, чем у обычной бетонной сваи, а удлиненная секция может разделять осевую силу фундаментной сваи и улучшать распределение напряжений в теле сваи. (3) Несущая способность сваи в поперечном направлении с Прочность удлиненного ядра явно выше, чем у обычной сваи, но когда удлиненная доля превышает 50% длины исходной сваи, увеличение поперечной несущей способности замедляется.(4) Результаты моделирования показывают, что сила трения между сваей и грунтом лучше воспринимается сваей с удлиненным прочным сердечником. При воздействии горизонтальной нагрузки на верхнюю часть сваи напряжение в пассивной зоне сваи концентрируется на дне сваи и переменном поперечном сечении, и в удлиненной секции наблюдается очевидное явление распространения напряжения.

Доступность данных

Необработанные/обработанные данные, необходимые для воспроизведения этих результатов, можно получить, связавшись с первым автором по электронной почте: [email protected]образование.сп.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Работа выполнена при поддержке Национального фонда естественных наук Китая (грант № 52068054).

Забивная сборная бетонная свая: конструкция, применение и преимущества

🕑 Время чтения: 1 минута

Забивные сборные железобетонные сваи сооружаются путем забивания свай в грунт на глубину более 40 м регулируемым гидравлическим или дизельным молотом.Забивные сборные железобетонные сваи широко используются из-за их универсальности и пригодности для большинства грунтовых условий. Эти сваи могут быть использованы для фундамента всех типов инженерных сооружений практически при любых грунтовых условиях.

Забивные сборные железобетонные сваи особенно подходят там, где фундаментный слой перекрывается мягкими отложениями и агрессивными или загрязненными грунтами. Сваи изготавливаются на заводах под высоким контролем качества и состоят из сегментных отрезков железобетонных секций длиной от 3 до 15 м требуемого или стандартного сечения.

Содержание:

  • Последовательность производства сборных железобетонных свай
  • Материалы для свай
  • Процедура строительства сборных железобетонных свай
  • Применение
  • Преимущества сборных железобетонных свай 2
  • Недостатки

    Последовательность

    Производство сборных железобетонных свай
    1. Casting
    2. Натяжные работы в случае предварительной натяжной ворсы
    3. выпустить
    4. Выпуск в случае притяжания Куча
    5. Отделка
    6. Маркировка и хранение ворса

    Куча

    Материалы
    1. Бетон
    2. Опалубка
    3. Предварительно напряженная сталь
    4. Арматура
    Рис. 1: Сборная железобетонная свая

    Процедура строительства сборной железобетонной сваи
    1. Перед началом процесса забивки сваи необходимо определить методы защиты головки сваи от разрушения. Это можно определить исходя из требований к концевому подшипнику и условий движения.
    2. Перед началом строительства необходимо убедиться, что свая набрала полную прочность.
    3. Установите сборную железобетонную сваю в указанном месте.
    4. Вбить сваю в землю с помощью ударного молота для забивки свай
    5. Специальная деревянная набивка или синтетический амортизирующий блок обеспечивает достаточную защиту головы сваи во время забивки.
    6. При контроле забивки, достигаемом путем измерения набора, свая вбивается в резистивный слой грунта на глубину, равную диаметру сваи, умноженному на один.
    Рис. 2: Защита головки сваи от повреждений во время забивки Рис. 3: Буровая установка для забивки свай

    Приложения
    • Может использоваться практически во всех типах строительства, особенно в условиях агрессивного грунта.
    • Подходит для строительных площадок, где присутствует толстый мягкий грунт и/или высокий уровень грунтовых вод, что создает проблемы для традиционной конструкции свай.
    • Большие размеры свай можно использовать для ветряных турбин и пилонов, фундаментов речных мостов, устоев мостов и опор, морского строительства
    Рис. 4: Забивка бетонных свай

    Преимущества сборных железобетонных свай
    1. Без образования грунта на месте
    2. Не подвержен воздействию грунтовых вод
    3. Экономичная форма глубокого фундамента
    4. Скорость установки
    5. Сваи не подвержены воздействию грунтовых вод
    6. Подходит для малых и крупных сложных проектов
    7. Возможность размещения сложные комбинированные нагрузки

    Недостаток с
    1. Повреждение сваи может произойти в месте, невидимом с поверхности, в процессе забивки.
    2. Свая может сместиться в боковом направлении, если она наткнется на какие-либо препятствия, например камни в земле.
    3. Длина сваи оценивается до начала забивки, но точность этого предположения известна только на месте, где удлинить короткие сваи может быть сложно, а длинные сваи могут оказаться дорогими и расточительными.
    4. Для забивки свай требуется большая буровая установка, а твердые опоры необходимы для обеспечения достаточной поверхности земли для забивки свай.

    Подробнее: Какие существуют методы забивки свай над водой?
    Подробнее: Процесс строительства забивных монолитных бетонных свай

    Как построить фундамент на сваях — Бут, бетонMattRisinger.com

    Если вы планируете строительство на берегу озера, я покажу вам, как сделать фундамент из стальных свай. Наша компания только начинает строительство этого прекрасного нового дома здесь, на озере Остин. Мы работаем с Shiflett Group Architects, и я хочу поговорить с вами о фундаменте, который мы делаем для этого особенного дома на берегу озера. Как видите, у нас здесь красивый ровный участок, спускающийся к озеру Остин. За нами озеро Остин представляет собой искусственное озеро постоянного уровня. Мы находимся недалеко от центра Остина, и прелесть этого в том, что нам не нужно беспокоиться о подъеме и падении уровня воды.Однако недостатком этой собственности является то, что у нас есть уровень грунтовых вод, который сейчас находится всего в нескольких футах от моих ног. Если бы я вырыл яму рядом со мной, около четырех футов глубиной, она начала бы наполняться водой. И то, как мы справимся с этим на этом конкретном участке, заключается в том, что мы собираемся использовать стальные сваи. Каждый раз, когда вы строите фундамент, первым шагом всегда будет приглашение инженера-геотехника, который сделает для вас образец керна. И когда он пришел на этот участок, он бурил до упора, пока мы не наткнулись на скалу глубиной чуть более 50 футов.То, что мы обнаружили, было хорошей почвой на первых нескольких футах, а затем очень хорошей почвой от уровня грунтовых вод до самого дна, пока мы не получили камень. Итак, стальные сваи были рекомендацией инженера-строителя. Итак, позвольте мне рассказать о том, как это работает. Когда мы закончим, это будет выглядеть как очень типичная плита на ровном фундаменте, но стальные сваи действительно будут выполнять тяжелую работу по поддержке этого фундамента. Вот как мы делаем стальные сваи. Их закладывает свайный подрядчик.Первым шагом при установке этих стальных свай является бурение отверстия глубиной около 10 футов, и это даст нам основу для этих колонн. Теперь эти стальные сваи имеют длину около 30 футов. Там стальная стенка толщиной три восьмых дюйма, а там около восьми дюймов в диаметре. И прежде чем мы начнем водить их, мы собираемся закрыть колодец, мы не хотим, чтобы эта колонна заполнялась водой или грязью. Мы хотим оставить эту колонну свободной, чтобы мы могли позже заполнить ее арматурой и бетоном.Итак, первый шаг после того, как мы просверлим это, это то, что мы собираемся сбросить эту первую трубу. И вы заметите, когда приедет вилочный погрузчик, что первые 30 футов опускаются как ни в чем не бывало. Все, что мы собираемся сделать, это просто придавить его вилочным погрузчиком. Теперь я упомянул, что скала была 50 футов и глубина, а эти колонны бывают 30 футов, поэтому, как только мы находимся всего в нескольких футах от земли, первая колонна, мы должны принести еще одну колонну. И эти две секции образуют колонну вместе, а затем мы можем продолжить продвигать ее, как только доберемся примерно до последних пяти футов или около того.Прежде чем мы наткнемся на скалу, вилочный погрузчик не может двигаться дальше, и именно здесь нам нужно вызвать сваебой. В этом случае мы используем сваебойную установку, поддерживаемую краном, которая будет загонять эту стальную колонну до упора. В этом случае мы ударяемся о камень глубиной от 55 до 60 футов, и теперь эти стальные фунты, как только они ударятся о камень и ударятся об отказ, каждый из них может выдержать 300 000 фунтов несущей способности. Очень, очень впечатляет. Инженер проектирует их по очень специфической сетке, так что наши точечные нагрузки от дома на плиту распределяются на эти сваи, и теперь наш дом фактически парит над всем этим супермиссом под нами. Теперь стальные сваи установлены как для дома, так и для ландшафтного дизайна. Мы собираемся пригласить нашу бригаду бетонщиков, Boothe Concrete, для формирования плиты дома, и мы собираемся интегрировать арматуру дома в стальные сваи. Мы вернемся через пару недель и покажем вам прогресс.

    Хорошо, мы вернулись, прошло пару недель, и, как вы видите, ребята из Boothe Concrete проделали фантастическую работу. Осталось всего несколько дней до заливки плиты, но позвольте мне показать вам теперь, когда мы готовы, как мы объединили эту бетонную плиту со стальными сваями, которые мы забили.Итак, помните, в прошлый раз, когда мы вбивали эти сваи в коренную породу, вы заметите, что эти сваи находятся в нижней части наших балок. Если вы не знакомы с железобетонными плитами, вы обычно думаете, что толщина плиты составляет всего несколько дюймов. Фактически, это будет плита толщиной 5 дюймов, но вся прочность плиты исходит от балок. Это та сетка, которую вы видите. Он глубже на всем протяжении этого фундамента внутри этих балок. У нас есть слой арматуры, который интегрируется в бетон, придает жесткость плите и придает ей прочность.А в основании балок вот чем будут стальные сваи. Прежде чем мы дошли до этого момента, мы залили эти стальные сваи бетоном, а потом у нас торчала арматура. И этот арматурный стержень будет интегрирован в арматурный стержень нашей плиты, так что теперь у нас есть сетка из балок. Внизу стоят сваи, и фактически вся бетонная плита будет сидеть на этих сваях. Каждая из этих свай может выдержать нагрузку в 280 000 фунтов, так что у нас есть несущая способность этой стали в несколько миллионов фунтов.Теперь, когда мы все готовы, это действительно впечатляющая основа. Если вы не знакомы с желтым пластиком, это наша пароизоляция. Здесь мы используем стеганоидную пленку толщиной 15 мл, которая предотвратит попадание влаги, содержащейся в почве, в наш бетон. И теперь, когда мы выльем это на следующей неделе, мы покроем это в течение нескольких дней, а затем будем готовы двигаться дальше. Вы знаете, что хотите потратить время и деньги на свой фундамент правильно, потому что независимо от того, что вы делаете на своем фундаменте, переезды будут иметь большие проблемы с вашим домом.