Bij het opstellen van een project voor elk huis, naast allesu moet onder andere beslissen wat de basis zal zijn. Er zijn verschillende soorten funderingen voor gebouwen. Tegelijkertijd wordt de paalfundering beschouwd als het meest betrouwbare type fundering. Dergelijke constructies worden meestal gebouwd op gronden met een zwak draagvermogen. In dit geval worden de palen in de grond begraven totdat ze dichte lagen bereiken. Met een dergelijke oplossing kunt u het gebouw maximale stabiliteit geven en de mogelijkheid van beweging en bijgevolg de vernietiging van dragende constructies volledig uitsluiten. Voordat dergelijke funderingen worden geplaatst, wordt vaak een procedure uitgevoerd, zoals het testen van palen. Een dergelijk evenement wordt uitgevoerd in overeenstemming met de normen bepaald door SNiP en GOST.
Wat is een paalfundering?
Voor het eerst werd een fundering van dit type gebouwd onderhuis in 1838. Aanvankelijk werd een dergelijke fundering alleen gebruikt bij de constructie van gebouwen op water en moerassige gebieden. Later werden er palen geplaatst onder huizen in de permafrostzone en gewoon op niet erg sterke gronden. Tegenwoordig kunnen dergelijke funderingen worden aangelegd, ook op de hellingen.
Het ontwerp van een dergelijke fundering is gebaseerd op:lange steunen, eigenlijk palen genoemd, verbonden door een horizontaal rooster. Dit laatste kan een massieve betonnen plaat of een tape zijn. De steunen worden, afhankelijk van hun ontwerp, ofwel in de grond gehamerd of in de grond geschroefd.
Voor- en nadelen van paalfunderingen
Palen, met verschillende praktijktestmethoden, zijn alleen gemaakt van zeer duurzame materialen. Meestal is het staal of gewapend beton. De belangrijkste voordelen van paalfunderingen zijn:
het vermogen om te gebruiken op onstabiele bodems;
het vermogen om onder alle weersomstandigheden werkzaamheden uit te voeren;
relatief lage kosten;
hoge mate van betrouwbaarheid.
Onder andere naar de pluspunten van dergelijke stichtingenomvatten het feit dat de gebouwen die erop staan praktisch niet krimpen. Er zijn weinig nadelen aan paalfunderingen. Maar die zijn er natuurlijk wel. De nadelen van dergelijke stichtingen zijn in de eerste plaats:
de noodzaak om tijdens de bouw speciale apparatuur te gebruiken;
de onmogelijkheid om een kelder onder het gebouw te plaatsen.
Basistechnologieën voor het bepalen van het draagvermogen
Alvorens de fundering van het ontwerpen op te richten:de organisatie moet onder meer beslissen over parameters als de diameter en lengte van de palen. De steunen moeten natuurlijk allereerst de constructie betrouwbaar vasthouden. Maar tegelijkertijd moet u tijdens de bouw van de fundering ook proberen onnodige kosten te vermijden.
Om precies te weten wat voor veiligheidsmarge deze of gene ondersteuning verschilt, kunnen verschillende methoden worden gebruikt:
wiskundige berekening rekening houdend met de vereisten van SNiP;
statisch testen van geboorde en stalen palen;
dynamische toets.
De laatste twee methoden worden anders genoemdtesten van gronden met palen. Dergelijke procedures kunnen in elk stadium van de constructie worden uitgevoerd - tijdens onderzoeken, tijdens het ontwerp, wanneer de steunen zelf worden ondergedompeld, enz.
In de meeste gevallen, bij het bepalen van de vervoerderde mogelijkheden van de steunen worden gelijktijdig uitgevoerd en de berekening van hun weerstand volgens de formule en tests. Verder wordt de kleinste van de verkregen waarden als basis genomen. Zo bouw je uiteindelijk de meest betrouwbare basis. De specifieke methoden voor het testen van palen in het veld worden meestal gekozen afhankelijk van de samenstelling van de grond.
Formule volgens SNiP
Deze methode om de mate van weerstand van een paal tegen belastingen te bepalen, is de eenvoudigste en tegelijkertijd de minst nauwkeurige. De formule voor het berekenen van de sterkte van de ondersteuning ziet er als volgt uit: Fdu = R * А + u * Σ γcf ∙ fi ∙ h, waarbij:
R is de weerstand van de grond van een bepaalde samenstelling onder de zool (bepaald uit de tabel);
A - paalbasisgebied;
fi is de gemiddelde waarde van de weerstand van het zijoppervlak van de steun (afhankelijk van het fabricagemateriaal);
u is de omtrek van de paalsectie;
hi - dikte van de bodemlaag.
Voor een boorpaal, waarvan de diameter 1,5 m kan bereiken, en de lengte - tot 40 m, bij het bouwen van een huis op kleigrond, hebben deze parameters de volgende waarden:
R voor kleigrond - 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 (bepaald met behulp van de tabelwaarden fi en hi).
Als u deze gegevens in de formule invult, krijgt u het volgende resultaat Fdu = 794 * 0,5 + 2,5 * 222 = 952 kN = 95,2 ton.
Wanneer statisch testen van palen noodzakelijk is
Met deze techniek kunt u de peiling bepalenhet vermogen van de steunen zo nauwkeurig mogelijk te beoordelen. Statisch testen is echter meestal vrij duur. Een ander nadeel van deze technologie is dat het erg lang duurt. Het duurt meestal minstens een week vanaf het begin van het werk om een specifiek resultaat te verkrijgen bij het gebruik van een dergelijke techniek. Maar vaker is deze periode zelfs langer.
Statische tests worden meestal alleen uitgevoerd inin geval van speciale behoefte. Bijvoorbeeld bij het versterken van funderingen met instortingsgevaar van oude gebouwen. Ook kleigronden worden vaak gecontroleerd met deze technologie. Er kunnen verschillende methoden voor veldtesten met palen in dergelijke gebieden worden gebruikt, waaronder dynamische. Maar statische geven nog steeds het meest betrouwbare resultaat. Hetzelfde geldt voor stortgronden (uit bouwafval) of löss.
Hoe statische tests worden uitgevoerd: algemeen schema
Bepaal het draagvermogen van de palen volgens dezetechnologieën door het mechanisme van hun werking te modelleren op een speciaal aangewezen locatie - met de slechtste bodemgesteldheid voor een bepaald specifiek object. Hierdoor krijgt u het meest nauwkeurige resultaat. Veldproeven van gronden met palen worden met behulp van statische technologie in verschillende fasen uitgevoerd. Eerst worden de steunen tot een voorwaardelijk niveau in de grond gedreven. Daarna mogen ze 3-20 dagen staan, afhankelijk van de samenstelling van de aarde. Dit is nodig om structurele bindingen in de bodem te herstellen.
Verder wordt de proefpaal gefaseerd (in stappen) ookmet staan, laden, telkens de diepgang meten met behulp van speciale instrumenten. In ontdooide bodems is de totale duur van deze procedure meestal ongeveer 2 dagen, in permafrost - ongeveer 10. De vereiste belasting tijdens het testen van palen kan worden gecreëerd met behulp van de volgende installaties:
met hydraulische krik, ankerpalen en balkensysteem;
met een laadvloer als steun voor de krik;
met getarreerde lading;
gecombineerd.
Daarnaast kunnen palen statisch worden getest met uittrekbare lasten. In dit geval worden aansluitingen als hoofdapparatuur gebruikt.
Voorbereidende werkzaamheden
Begin met carrierdefinitiewerkde mogelijkheid om de statische methode te gebruiken, volgens de normen, is pas mogelijk nadat de sterkte van het beton van de palen 75% bereikt. De steunen worden vooraf gecontroleerd op spanen en andere gebreken. Alleen goed gemaakte palen mogen worden getest. Indien nodig worden hun hoofden versterkt met een externe clip. In sommige gevallen mogen spanen worden afgedicht met een cement-zandmengsel.
Een van de stapels wordt voorbereid voor het testenals een referentie. Voor het hameren wordt het onder andere gecontroleerd op rechtheid. Ze onderzoeken ook zorgvuldig de plaatsen van het aanmeren op slijtage. Afwijkingen in een rechte lijn bij dergelijke steunen mogen volgens de normen in geen van de vlakken over de gehele lengte meer dan 10 mm bedragen.
Naast inspectie omvat paaltesten:het uitvoeren van dit soort voorbereidende werkzaamheden, zoals verzadiging van de bodem met vocht. Het land onder het huis zal in de toekomst immers niet altijd droog zijn. Hierdoor kan de belasting op de paal hoger uitvallen dan onder normale omstandigheden. Om de grond tijdens het testen te bevochtigen, worden langs de omtrek van de site sleuven gegraven van 0,5 m breed en 1-1,5 m diep.Soms worden ook putten geboord (meestal in een hoeveelheid van 3 stuks). Hun diameter is meestal 20 cm, putten bevinden zich ook aan de rand van de site.
Tijdens de tests wordt gecontroleerd dat:zodat het waterpeil in mijnen en greppels constant blijft. De minimale tijd voor het inweken van grond SNiP wordt bepaald op 24 uur voor elke meter diepte. Dit cijfer kan echter variëren afhankelijk van de samenstelling van het land.
Technologische kenmerken
Uitvoeren van de daadwerkelijke veldproeven van de palenstatisch, zorg ervoor dat de verticale belasting zo veel mogelijk gecentreerd is. De diepgang in elke fase wordt gemeten met behulp van uurindicatoren met een schaalverdeling van 0,01 mm.
Wanneer palen in de grond worden ondergedompeld,verschillende soorten reactieve inspanningen. Via een systeem van blokken worden ze overgebracht naar de ankerpalen, de steunen die worden gebruikt om de belasting van de installatie te creëren. Ook deze elementen worden gemonitord aan de hand van uurindicatoren. Volgens de normen is de maximaal toegestane uittrekwaarde 0,2 cm.De metingen van alle geïnstalleerde apparaten worden zonder fouten in elke fase van de test uitgevoerd. Daarna worden ze geregistreerd in een speciaal journaal.
Rusttijd van steunen volgens GOST
Zoals reeds vermeld, voor elkede paaltestfase zou moeten staan. De rusttijd van de steunen wordt bepaald door GOST. Het testen van gronden met palen met behulp van statische technologie wordt uitgevoerd rekening houdend met hun samenstelling. Welke verhoudingen er in dit geval zijn, kunt u in de onderstaande tabel vinden.
Grondsoort | Rusttijd (dag) |
Grof of grof zand | 1 |
Gewoon zand | 3 |
Kleigrond en ongelijksoortige bodems | 6 |
Zand verzadigd met water | 10 |
Bepaal de grondsoort op de bouwplaats van het gebouw door laboratoriumonderzoek uit te voeren.
Dynamische tests: in welke gevallen worden uitgevoerd?
De voordelen van deze methode zijn de lage kosten enkleine tijdskosten. Wat de nauwkeurigheid van de verkregen resultaten betreft, zijn dynamische tests echter inferieur aan statische. Ze worden heel vaak en praktisch op alle belangrijke objecten tegelijkertijd uitgevoerd met het uitvoeren van wiskundige berekeningen van het draagvermogen van de palen. In dit geval wordt de apparatuur in de meeste gevallen hetzelfde gebruikt als bij het daadwerkelijke werk aan de constructie van de fundering.
Dynamisch testen van palen: algemeen schema
Terwijl de stapel in de grond zakt,het zegel van de laatste. Dit komt tot uiting in het feit dat gelijktijdig met de verdieping van de punt het bezwijken van de paal afneemt. Uiteindelijk stopt de ondersteuning helemaal in de grond. De dynamische berekeningsmethode is in wezen een poging om de omvang van het bezwijken van een paal en het draagvermogen ervan te relateren. In algemene termen wordt dit uitgedrukt in de formule: G * H = Fu ∙ Sa + G * h + α ∙ G ∙ H, waarbij:
G * H - werk van de hamer;
Fu ∙ Sa - onderdompelingswerk;
α ∙ G ∙ H - werk aan inelastische vervormingen;
G ∙ h - werk aan elastische vervorming;
Sa - paalbreuk in meters;
Fu is de uiteindelijke weerstand van de steun tegen de belasting (kN);
A is de omzettingscoëfficiënt van een deel van de energie in warmte.
De parameter Sa wordt meestal gedefinieerd als het gemiddeldewaarde van het zinken van de stapel in een reeks slagen (van 4 tot 10). Het falen van de geteste steunen wordt gemeten met verschillende apparaten (weigeringsmeter, meetlint, meetliniaal).
Dynamisch paalonderzoek moet worden uitgevoerd met een voldoende zware hamer. Het is een feit dat met een toename van het gewicht ook de nauwkeurigheid van de berekening toeneemt.
Tijdens de tests wordt het volgende vastgelegd:
het aantal hamerslagen;
het aantal weigeringen na een duik tot een vooraf bepaald niveau;
zuigcoëfficiënt (verhouding van weigering tijdens het inpluggen tot weigering tijdens afwerking).
Kenmerken van het uitvoeren van dynamische tests op verschillende grondsoorten
Zand bij gebruik van deze technologie als:het heien wordt gelijkmatig verdicht. Op kleigronden wordt een heel ander beeld waargenomen. In het begin, zoals bij zand, is er een geleidelijke afname van storingen. Maar vanaf een bepaalde diepte stopt deze indicator met veranderen. Soms is er zelfs een toename van afwijzingen. In dit opzicht zou men de indruk kunnen krijgen dat het heien hun draagvermogen niet vergroot. Dit is echter zeker niet het geval. De weerstand van de klei neemt voornamelijk af door de schokvloeibaarheid.
Het is vanwege dit effect dat veldproevenhet is gebruikelijk om in dergelijke gebieden gronden met palen uit te voeren volgens de statische methode. In sommige gevallen kunt u ook dynamisch gebruiken. Maar tegelijkertijd moet u, na het vloeibaar maken van de grond, een week of twee pauzeren van het werk.
Op zanderige gebieden tijdens dynamischtesten hebben soms het tegenovergestelde effect. Na een tijdje een pauze in het heien, beginnen de storingen toe te nemen. Dit komt voornamelijk door de oververdichting van de grond onder de rand van de paal. In dit opzicht worden volgens de normen dynamische tests op zandgebieden uitgevoerd drie dagen na het heien en op kleigebieden - na 6 dagen.
Wat de moeite waard is om te weten
Dynamisch testen van palen in bepaaldesituaties kunnen ofwel een te hoog resultaat van het draagvermogen laten zien, of omgekeerd - een onderschat resultaat. Dit komt vooral door de gelaagde opbouw van de bodem. Een paal kan door een dichte laag heen snijden en in een lossere laag terechtkomen, of omgekeerd. Op zulke moeilijke bodems laten zelfs statische tests vaak onnauwkeurige resultaten zien. Daarom is het noodzakelijk om, alvorens met de werkzaamheden op de site te beginnen, grondige geologische onderzoeken uit te voeren.
Waardoor moet worden geleid?
Palen worden getest in overeenstemming met de normen voorgeschreven door de volgende documenten:
GOST 5686-96 "Boden. Stapeltesttechnieken ";
SNiP 2.02.03-85 "paalfunderingen";
SNiP 3.02.02-87 "Fundamenten, grondwerken, funderingen";
SP 50-102-203 "Opstelling en ontwerp van paalfunderingen";
GOST 25258-82 "Methode voor veldbepaling van temperatuur";
Interstate standaard voor het uitvoeren van geologisch onderzoek (Wit-Rusland, Kazachstan, RF).
Voordat u statische tests uitvoerteen technische opdracht, een project voor de uitvoering van werken worden opgesteld, evenals een plan van de bouwplaats en zijn geologische sectie. Aan het einde van al het veldwerk en na het uitvoeren van wiskundige kosten, wordt de optimale diameter en lengte van de palen bepaald.
