Bármely ház projektjének elkészítésekor minden melletttöbbek között el kellene döntenie, mi lesz az alapja. Az épületek alapjainak többféle típusa létezik. Ebben az esetben a legmegbízhatóbb alapozási típus a cölöpalap. Az ilyen szerkezeteket általában gyenge teherbírású talajokon építik fel. Ebben az esetben a cölöpöket addig temetik a földbe, amíg el nem érik a sűrű rétegeket. Egy ilyen megoldás lehetővé teszi az épület maximális stabilitását, és teljesen kizárja a mozgás lehetőségét, és ennek következtében a tartószerkezetek megsemmisülését. Az ilyen típusú alapok felállítása előtt gyakran végeznek olyan eljárást, mint például a cölöpök tesztelése. Az ilyen eseményt az SNiP és a GOST által meghatározott szabványoknak megfelelően hajtják végre.
Mi az a cölöpalap
Ez alatt először építettek ilyen típusú alapototthon 1838-ban. Kezdetben ilyen alapot csak vízen és mocsaras területeken lévő épületek építésekor használták. Később cölöpöket kezdtek elhelyezni a permafrost zónában lévő házak alatt és egyszerűen nem túl erős talajon. Napjainkban ilyen típusú alapok építhetők, a lejtőkön is.
Egy ilyen alapítvány tervezése azon alapulhosszú támaszok, valójában cölöpök, amelyeket vízszintes rács köt össze. Ez utóbbi lehet tömör betonlap vagy szalag. A támasztékokat, kialakításuktól függően, a talajba kalapálják, vagy a talajba csavarják.
A cölöpalapozás előnyei és hátrányai
A különböző helyszíni vizsgálati módszerekkel rendelkező cölöpök csak nagyon tartós anyagokból készülnek. Általában acél vagy vasbeton. A cölöpalapok fő előnyei a következők:
instabil talajokon való használat képessége;
a munkavégzés képessége bármilyen időjárási körülmények között;
viszonylag alacsony költség;
nagyfokú megbízhatóság.
Többek között az ilyen alapítványok előnyeireide tartozik, hogy a rájuk emelt épületek gyakorlatilag nem zsugorodnak. Nagyon kevés hátránya van a cölöp alapozásnak. De természetesen elérhetőek. Az ilyen alapítványok hátrányai elsősorban:
speciális berendezések használatának szükségessége az építkezés során;
az épület alatti pince kialakításának lehetetlensége.
A teherbírás meghatározásának alaptechnológiái
A tervezés alapjainak felállítása előtta szervezetnek többek között olyan paraméterekről kell döntenie, mint a cölöpök átmérője és hossza. A tartóknak mindenekelőtt természetesen megbízhatóan kell tartaniuk a szerkezetet. Ugyanakkor az alapozás építése során meg kell próbálni elkerülni a felesleges költségeket.
Annak érdekében, hogy pontosan megtudja, milyen biztonsági ráhagyás különbözik egy vagy másik támogatástól, különböző módszereket lehet alkalmazni:
matematikai számítás, figyelembe véve az SNiP követelményeit;
fúrt és acélcölöpök statikai vizsgálata;
dinamikus teszt.
Az utolsó két módszert másképpen hívjáktalajok cölöpvizsgálata. Az ilyen eljárások az építés bármely szakaszában elvégezhetők - felmérések, tervezés során, amikor maguk a támasztékok bemerülnek stb.
A legtöbb esetben a hordozó meghatározásakora tartók képességeit egyidejűleg végzik el, ellenállásuk kiszámítását a képlet szerint, valamint teszteket. Ezenkívül a kapott értékek közül a legkisebbet veszik alapul. Ez lehetővé teszi, hogy végül a legmegbízhatóbb alapot építse fel. A cölöpök szántóföldi tesztelésének konkrét módszereit általában a talaj összetételétől függően választják ki.
Képlet az SNiP szerint
Ez a módszer a cölöp terhelésekkel szembeni ellenállásának meghatározására a legegyszerűbb és egyben a legkevésbé pontos. A támaszték erősségének kiszámítására szolgáló képlet így néz ki: Fdu = R * А + u * Σ γcf ∙ fi ∙ h, ahol:
R egy adott összetételű talaj ellenállása a talp alatt (a táblázatból meghatározva);
A - cölöp alapterülete;
fi a tartó oldalfelülete ellenállásának átlagos értéke (a gyártási anyagtól függően);
u a cölöpszakasz kerülete;
hi - talajréteg vastagság.
Egy fúrt cölöp esetén, amelynek átmérője elérheti az 1,5 m-t és hossza - akár 40 m, agyagos talajra építve ezek a paraméterek a következő értékeket kapják:
R agyagos talajhoz - 794 kPa.
A = π ∙ d2 / 4 = 3,14 * 0,8 / 4 = 0,5 m2.
u = π ∙ d = 3,14 * 0,8 = 2,5 m.
Σ γcf ∙ fi ∙ hi = 222 (a táblázat fi és hi értékei alapján határozzuk meg).
Ha ezeket az adatokat behelyettesítjük a képletbe, akkor a következő eredményt kapjuk: Fdu = 794 * 0,5 + 2,5 * 222 = 952 kN = 95,2 tonna.
Ha szükséges a cölöpök statikai vizsgálata
Ez a technika lehetővé teszi a csapágy meghatározásáta támaszok minél pontosabb képességét. A statikus tesztelés azonban általában meglehetősen drága. Ennek a technológiának egy másik hátránya, hogy nagyon hosszú ideig tart. Általában legalább egy hétbe telik a munka kezdetétől számítva, hogy egy ilyen technikával konkrét eredményt érjünk el. De gyakrabban ez az időszak még hosszabb.
A statikus teszteket általában csak ben végezzükspeciális igény esetén. Például az alapok megerősítésekor a régi épületek összeomlásának veszélyével. Az agyagos talajokat is gyakran ellenőrzik ezzel a technológiával. Az ilyen területeken a cölöpökkel végzett terepi tesztelés különböző módszerei alkalmazhatók, beleértve a dinamikusokat is. De még mindig a statikusak adják a legmegbízhatóbb eredményt. Ugyanez vonatkozik az ömlesztett (építési hulladékból származó) talajra vagy a löszre.
A statikus tesztek végrehajtása: Általános séma
Határozza meg ehhez a cölöpök teherbírásáttechnológiák működési mechanizmusának modellezésével egy speciálisan kijelölt helyszínen - adott objektumra a legrosszabb talajviszonyok mellett. Ez lehetővé teszi a legpontosabb eredmény elérését. A cölöpös talajok helyszíni vizsgálata statikus technológiával több lépcsőben történik. Először is, a támasztékokat a talajba hajtják egy feltételes szintre. Ezután 3-20 napig állni hagyjuk, a föld összetételétől függően. Ez szükséges a talaj szerkezeti kötéseinek helyreállításához.
Továbbá a teszthalmot szintén szakaszosan (lépésenként) végezzükállással, terheléssel, minden alkalommal a huzat mérésével speciális műszerek segítségével. Felolvasztott talajban ennek az eljárásnak a teljes időtartama általában körülbelül 2 nap, permafrosztban körülbelül 10. A cölöpök tesztelésekor szükséges terhelés a következő telepítésekkel hozható létre:
hidraulikus emelővel, horgony cölöpekkel és gerendarendszerrel;
az emelő támasztékaként használt rakodófelülettel;
tárázott rakományokkal;
kombinált.
Ezenkívül a cölöpök statikai vizsgálata is elvégezhető kihúzható terhekkel. Ebben az esetben az emelőket fő felszerelésként használják.
Előkészítő tevékenységek
Indítsa el a Carrier Definition Worka statikus módszer használatának képessége a szabványok szerint csak akkor lehetséges, ha a cölöpök betonjának szilárdsága eléri a 75% -ot. A támasztékokat előzetesen átvizsgálják forgácsok és egyéb hibák szempontjából. Csak jól megmunkált cölöpöket szabad tesztelni. Ha szükséges, a fejüket külső kapocs segítségével erősítik meg. Egyes esetekben a forgácsokat cement-homok keverékkel lehet lezárni.
Az egyik cölöpöt a vizsgálat előtt előkészítikreferenciaként. Kalapálás előtt többek között ellenőrzik az egyenességét. Gondosan megvizsgálják a dokkoló helyeit is kopás szempontjából. Az egyenes vonalbeli eltérések az ilyen támaszoknál a szabványok szerint nem haladhatják meg a 10 mm-t a teljes hosszban egyik síkban sem.
Az ellenőrzésen kívül a cölöpvizsgálat is magában foglaljailyen típusú előkészítő munkák elvégzése, például a talaj nedvességgel való telítése. Végül is a ház alatti föld a jövőben nem lesz mindig száraz. Következésképpen a cölöp terhelése nagyobbnak bizonyulhat, mint normál körülmények között. A talaj nedvesítésére a tesztelés során 0,5 m széles és 1-1,5 m mély árkokat ásnak a terület kerületén, esetenként kutakat is fúrnak (általában 3 darab mennyiségben). Átmérőjük leggyakrabban 20 cm. A lelőhely szélén kutak is találhatók.
A tesztek során figyelik, hogyhogy a bányákban és árkokban a vízszint állandó maradjon. Az SNiP talaj áztatásának minimális ideje 24 óra minden méter mélységben. Ez a szám azonban a föld összetételétől függően változhat.
Technológiai jellemzők
A cölöpök tényleges terepi vizsgálatainak elvégzésestatikus, ügyeljen arra, hogy a függőleges terhelés a lehető legjobban középre legyen állítva. A huzatot minden szakaszban óránkénti mutatókkal mérik, 0,01 mm-es beosztással.
Amikor a cölöpöket a földbe merítik,különféle reaktív erőfeszítések. Egy blokkrendszeren keresztül kerülnek át a horgony cölöpökre, amelyek a terhelés létrehozásához használt berendezés támaszai. Ezeket az elemeket óránkénti mutatók segítségével is nyomon követik. A szabványok szerint a megengedett legnagyobb kihúzási érték 0,2 cm. Az összes telepített eszköz leolvasása hiba nélkül történik a vizsgálat minden szakaszában. Ezután bejegyzik őket egy speciális naplóba.
A támaszok pihenőideje a GOST szerint
Mint már említettük, mindegyik előttcölöp tesztelési szakasznak állnia kell. A tartók pihenőidejét a GOST határozza meg. A talajok cölöpös vizsgálatát statikus technológiával összetételük figyelembevételével végezzük. Az alábbi táblázatból megtudhatja, hogy ebben az esetben milyen arányok léteznek.
Talajtípus | Pihenőidő (nap) |
Durva vagy durva homok | 1 |
Közönséges homokos | 3 |
Agyagos talaj és eltérő talajok | 6 |
Vízzel telített homok | 10 |
Határozza meg a talaj típusát az épület építési helyén laboratóriumi kutatások elvégzésével.
Dinamikus tesztek: milyen esetekben kell elvégezni
Ennek a módszernek az előnye az alacsony költség éskis időköltségek. A kapott eredmények pontossága szempontjából azonban a dinamikus tesztek rosszabbak, mint a statikusak. Nagyon gyakran és gyakorlatilag minden jelentős objektumon elvégzik a cölöpök teherbírásának matematikai számításainak elvégzésével egyidejűleg. Ebben az esetben a berendezést a legtöbb esetben ugyanúgy használják, mint az alapítvány építésénél.
Cölöpök dinamikus vizsgálata: általános séma
Ahogy a halom a földbe süllyed,az utóbbi pecsétje. Ez abban nyilvánul meg, hogy a pont mélyülésével egyidejűleg a halom meghibásodása is csökken. Végül a támasz megszűnik a talajba kerülni. A dinamikus számítási módszer valójában egy cölöp tönkremenetelének nagyságát és teherbíró képességét próbálja összefüggésbe hozni. Általánosságban ezt a következő képlet fejezi ki: G * H = Fu ∙ Sa + G * h + α ∙ G ∙ H, ahol:
G * H - a kalapács munkája;
Fu ∙ Sa - merítési munka;
α ∙ G ∙ H - rugalmatlan alakváltozások kezelése;
G ∙ h - rugalmas alakváltozási munka;
Sa - cölöp meghibásodása méterben;
Fu a támasz végső ellenállása a terheléssel szemben (kN);
A az energia egy részének hővé való átalakulási együtthatója.
Az Sa paramétert általában átlagként határozzák mega cölöp besüllyedésének értéke egy ütéssorozatban (4-től 10-ig). A tesztelt támasztékok meghibásodását különféle eszközökkel (kihagyásmérő, mérőszalag, mérővonalzó) mérik.
A dinamikus cölöpvizsgálatot kellően nehéz kalapáccsal kell elvégezni. A helyzet az, hogy súlyának növekedésével a számítás pontossága is nő.
A tesztek során a következőket rögzítik:
a kalapácsütések száma;
a visszautasítások száma egy előre meghatározott szintre történő merülést követően;
szívási együttható (a dugulás során a visszautasítás és a befejezés közbeni elutasítás aránya).
Különböző típusú talajokon végzett dinamikus vizsgálatok jellemzői
Homok, ha ezt a technológiát használjukcölöpverés egyenletesen tömörül. Agyagos talajokon egészen más kép figyelhető meg. Eleinte, akárcsak a homokban, fokozatosan csökken a meghibásodások száma. De egy bizonyos mélységtől kezdve ez a mutató nem változik. Néha még az elutasítások száma is megnövekszik. E tekintetben az a benyomás alakulhat ki, hogy a cölöpverés nem növeli a teherbírásukat. Ez azonban biztosan nem így van. Az agyag ellenállása elsősorban a sokkos cseppfolyósítása miatt csökken.
Ennek a hatásnak köszönhető a tereppróbákaz ilyen területeken cölöpös talajozást statikus módszerrel szokás elvégezni. Bizonyos esetekben dinamikus is használható. Ugyanakkor a talaj cseppfolyósítása után egy-két hét szünetet kell tartania a munkában.
Homokos területeken dinamikusana tesztek néha ellenkező hatást fejtenek ki. A cölöpverés egy kis szünete után a meghibásodások növekedni kezdenek. Ennek oka elsősorban a cölöpcsúcs alatti talaj túltömörödése. Ebben a tekintetben a szabványok szerint a homokos területeken a dinamikus vizsgálatokat három nappal a cölöpverés után, az agyagos területeken pedig 6 nap múlva kell elvégezni.
Amit tudnod kell
Cölöpök dinamikus tesztelése bizonyoshelyzetek vagy túl magas teherbírási eredményt mutathatnak, vagy fordítva - alulbecsült eredményt. Ez elsősorban a talaj réteges szerkezetének köszönhető. A halom átvághat egy sűrű réteget és beléphet egy lazábbba, vagy fordítva. Ilyen nehéz talajokon még a statikus vizsgálatok is gyakran pontatlan eredményeket mutatnak. Éppen ezért a munkálatok megkezdése előtt alapos geológiai felmérést kell végezni.
Mitől kell vezérelni
A cölöpöket a következő dokumentumokban előírt szabványok szerint tesztelik:
GOST 5686-96 „Talajok. Cölöpvizsgálati technikák ";
SNiP 2.02.03-85 "Cölöpalapozás";
SNiP 3.02.02-87 "Alapozások, földmunkák, alapok";
SP 50-102-203 "Cölöp alapozások elrendezése és tervezése";
GOST 25258-82 "A hőmérséklet helyszíni meghatározásának módszere";
Államközi szabvány geológiai felmérések elvégzésére (Fehéroroszország, Kazahsztán, RF).
Statikai vizsgálatok elvégzése előttelkészítik a műszaki megbízást, a munkák kivitelezési tervét, valamint elkészítik az építési terület és földtani szelvényének tervét. Minden terepmunka végén és a matematikai ráfordítások elvégzése után meghatározzák a cölöpök optimális átmérőjét és hosszát.
