Устройство и расчет свайного поля

Свайное поле

Конструкцию свайного фундамента составляют заглубленные в грунт сваи и ростверк – железобетонная лента либо плита, полностью повторяющая очертания строящегося здания. Для устройства такого типа фундамента необходимо выполнение соответствующих расчетов, составление исполнительных схем и чертежей, в соответствии с которыми возводится свайное поле.

Для чего сооружается свайное поле

Свайное поле является одним из важнейших компонентов любого свайного основания. После проведения работ по обвязке ростверком порознь размещенных свай, его предназначение – основание для сооружения жилых и промышленных зданий, инженерных и гидротехнических сооружений.

сваиВ свайном основании каждого дома сваи с ростверком играют совершенно разные роли. Посредством ростверка объединяются сваи в единый монолит, это придает им дополнительную устойчивость и повышает сопротивляемость действию выталкивающих и горизонтальных сил. При этом нагрузкой от постройки равномерно нагружается каждая свая.

Каждый из элементов свайного поля передает нагрузку от дома на объем грунта, в который помещена их опорная часть. При значительном заглублении свай (3-15 м) происходит вскрытие поверхностной сферы грунта и распределение нагрузки от веса дома в уже устойчивом и обладающем высокой плотность грунте, что имеет особое значение при строительстве на участках с неустойчивыми грунтами.

Строительство дома должно вестись по окончании обвязки свайного поля ростверком, выполняющим функции несущей конструкции для производства работ по кладке стен.

Виды размещения опор в ростверке

сваи
Свайное поле

В зависимости от геометрической формы ростверка и проектной нагрузки от элементов конструкции сооружения, составляется исполнительная схема, согласно которой сваи могут быть размещены следующими способами:

  • В форме свайного куста, то есть объединения нескольких компактно размещенных свай в единую конструкцию. При этом отношение сторон ростверка не должно превышать 1:5. Такой способ размещения используется под стойки, колонны, а также некоторые виды конструкций значительной высоты (к примеру, дымовых труб).
  • Свайной полосой – под вытянутые основания значительной протяженности, например, набережных.
  • В свайном поле, отличающемся от куста тем, что его устройство предусматривает объединение большего числа свай, к примеру, при строительстве дома на цельном ростверке.

Устройство поля свай

План свайного поля
План свайного поля

Словарь строителя дает такое объяснение термину такое определение – площадка прямоугольной формы, на котором выполнено погружение опор согласно установленного плана по заранее определенной сетке.

В свайном поле опоры возводимого сооружения могут располагаться как рядами, так и в шахматном порядке. Заглубление свай производится так, чтобы отдаление наружной проектной кромки ростверка от линий осей свай равнялось величине диаметра опоры в плане.

Разработка проекта свайного поля

Перед тем, как приступить к разработке проекта, составлению плана и графика производства работ, исполнительных схем и непосредственно самому процессу строительства, необходимо выполнение исследования находящихся на стройплощадке грунтов.

Определение характеристик грунта

При выполнении исследований определаются:

  • Несущие характеристики грунта;
  • Водонасыщение почвы;
  • Плотность грунтов;
  • Глубина промерзания;
  • Геологический разрез по типам грунтов в пределах стройплощадки.

Необходимость изучения состава грунта обусловлена тем, что реальную несущую способность каждой опоры определить по материалу ее изготовления не представляется возможным, так как величина сопротивления грунта зачастую оказывается меньшей, чем несущая способность опоры. Именно по этой причине характеристики свай определаются по характеристикам грунта, в который они заглубляются.

Расчет необходимого количества свай

Монтаж свай
Монтаж свай

Определение числа опор, размещающихся в свайном поле, проводится в несколько стадий:

  • Вычисление суммарного нагружения, приходящегося на основание во время его эксплуатации;
  • Определение несущей способности каждой сваи;
  • Деление суммарной нагрузки на величину несущей способности опоры, в результате чего определяется требующееся количество свай.

По окончании расчетов составляется исполнительная схема, на которой отражается расстановка опор по периметру и внутренним стенам дома. Для выполнения расчета суммарной нагрузки следует определить общую массу здания с учетом удельной массы используемых стройматериалов, а также площади конструктивных элементов дома.

Затем производится расчет эксплуатационной нагрузки на здание, по ГОСТ 20107-85 она равна:

  • Для промышленных зданий 200 кг/м2 перекрытия;
  • Для жилых домов – 150 кг/м2.

При составлении проекта свайного поля для зданий в два этажа эксплуатационные нагрузки высчитываются с учетом обоих этажей.

На следующем этапе выполняются расчеты снеговой нагрузки в зимний период времени; значение ее рассчитывается в зависимости от региона строительства. Для этого площадь крыши умножается на нормативный вес слоя снега, приходящегося на 1 м2.

Полученные нагрузки суммируются и умножаются на 1,2 (коэффициент надежности). На следующей стадии осуществляется расчет несущей способности опор на основании данных об основных характеристиках грунта. После выполнения расчетов суммарное значение нагрузок делится на несущую способность сваи, в результате чего получается требующееся количество опор, которое и отражается на исполнительной схеме, чертежах и плане дома.

Подбор типа свай

Сваи квадратного сечения
Сваи квадратного сечения

Наиболее часто применяющимся типом опор при устройстве свайного фундамента жилых домов являются цельные конструкции с сечением 300х300 мм. Также такие сваи применяются при строительстве:

  • Мало- и многоэтажных сооружений;
  • Зданий промышленного назначения;
  • Устройства усиления ранее возведенных свайных оснований.

При возведении зданий утяжеленной конструкции, в которых от опор требуется максимальная несущая способность, могут применяться сваи сечением 350х350 мм и 400х400 мм. При устройстве фундамента для легких домов из пенобетона и деревянных материалов допускается использование опор 250 х 250 мм.

Сваи квадратного сечения широко используются при возведении зданий на всех видах грунта, в частности:

  • На пучинистых грунтах;
  • Грунтах, на которых возможны горизонтальные сдвижки;
  • Влагонасыщенных и обладающих низкой плотностью почвах – торфяниках, илистых и заболоченных участках.

Для устройства фундамента дома в областях, в которых уровень сейсмоактивности не выше 6 баллов, применяются полые опоры. Их стоимость несколько ниже цельных свай, что обусловлено некоторой экономией бетона при изготовлении.

Если на стройплощадке имеется пласт проблемной почвы значительной толщины (превышающей 10 см), а длины сплошных опор недостаточно, то могут использоваться составные конструкции. Суммарная длина их в некоторых сложных случаях может достигать 28 м за счет стыкования отдельных элементов при погружении в грунт.

Выполнение разметки

Выполнение разбивочных работ при устройстве свайного поля является одним из важнейших этапов выполнения предварительных работ перед заглублением опор. Такой процесс разделен на три этапа:

  • Выноска базисных линий свайного поля (контуров фундамента) на стройплощадку из исполнительной схемы;
  • Разметка точек забивки каждого из элементов поля по проектным чертежам;
  • Определение нулевой линии свайного поля, то есть отметки, по которой выравниваются опоры после погружения в грунт.

Посмотрите видео, как правильно произвести разметку участка под сваи.

Разметка производится с использованием досок обноски, между которыми натягивается проволока или веревка таким образом, чтобы точки пересечения отдельных линий выноски в точности совпали с осью забиваемой сваи согласно исполнительной схемы.

При производстве работ составляется “Акт разбивки осей”, являющийся одним из важнейших документов для устройства фундамента, к нему прилагаются исполнительные чертежи и необходимые схемы, а также указывается полная информация об интервалах между опорами, положении линий и отметки высоты каждой сваи.

Возведение свайного поля

Процесс устройства свайного поля дома принято начинать с подготовительных работ, в состав которых входят:

  • Транспортировка на стройплощадку необходимой техники;
  • Перевозка, разгрузка и укладка в определенные места требующегося количества опор;
  • Разработка котлована, если такая работа предусмотрена проектом.

Посмотрите видео, как производится монтаж свай на подготовленном участке.

По окончании разбивочных работ копровой машиной производится заглубление свай в грунт согласно исполнительной схемы. Процесс производится в таком порядке:

  • Копр устанавливается в точке забивки, свая фиксируется и при помощи лебедки и перетягивается к месту погружения;
  • Осуществляется расстроповка опоры, она поднимется и располагается вертикально в точке заглубления;
  • Производится закрепление опоры на мачте копра и стыковка ее со сваебойным молотом, выполняется проверка ее вертикального положения, а при забивке под наклоном – требующийся угол;
  • Молотом копра по закрепленной свае наносится серия ударов до тех пор, пока не наступит отказ сваи на проектной отметке погружения.

Отказ следует ожидать в тот момент, когда значение погружения опоры от ударов копрового молота совпадет с расчетным значением по проекту и исполнительным схемам. Затем копровая машина переезжает на следующие точки и производит забивку остальных опор.

732
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here