Przygotowując projekt dowolnego domu, oprócz wszystkiegomiędzy innymi powinieneś zdecydować, jaki będzie jego fundament. Istnieje kilka rodzajów fundamentów pod budynki. Jednocześnie fundament palowy jest uważany za najbardziej niezawodny rodzaj fundamentu. Takie konstrukcje są zwykle wznoszone na glebach o słabej nośności. W takim przypadku stosy są zakopywane w ziemi, aż osiągną gęste warstwy. Takie rozwiązanie pozwala nadać budynkowi maksymalną stabilność i całkowicie wyklucza możliwość przemieszczania się, a co za tym idzie zniszczenia konstrukcji nośnych. Przed wzniesieniem tego typu fundamentów często wykonywany jest zabieg, taki jak badanie pali. Takie wydarzenie odbywa się zgodnie ze standardami określonymi przez SNiP i GOST.
Co to jest podkład palowy
Po raz pierwszy zbudowano tego typu fundament poddom w 1838 roku. Początkowo taki fundament był używany tylko przy budowie budynków na terenach wodnych i bagiennych. Później stosy zaczęto umieszczać pod domami w strefie wiecznej zmarzliny i po prostu na niezbyt mocnych glebach. Obecnie można stawiać tego typu fundamenty, także na skarpach.
Projekt takiego fundamentu opiera się nadługie podpory, właściwie zwane palami, połączone poziomym rusztem. Ta ostatnia może być albo litą płytą betonową, albo taśmą. Podpory w zależności od konstrukcji są wbijane w ziemię lub wkręcane w ziemię.
Plusy i minusy fundamentów palowych
Pale, które mają różne metody badań terenowych, wykonane są wyłącznie z bardzo trwałych materiałów. Zwykle jest to stal lub żelbet. Główne zalety fundamentów palowych to:
możliwość stosowania na niestabilnych glebach;
możliwość wykonywania pracy w każdych warunkach pogodowych;
stosunkowo niski koszt;
wysoki stopień niezawodności.
Między innymi do plusów takich fundamentówm.in. fakt, że postawione na nich budynki praktycznie się nie kurczą. Istnieje bardzo niewiele wad fundamentów palowych. Ale są oczywiście dostępne. Wady takich fundamentów to przede wszystkim:
potrzeba użycia specjalnego sprzętu podczas budowy;
brak możliwości aranżacji piwnicy pod budynkiem.
Podstawowe technologie wyznaczania nośności
Przed wzniesieniem fundamentów projektuorganizacja powinna decydować m.in. o takich parametrach jak średnica i długość pali. Podpory przede wszystkim muszą oczywiście niezawodnie utrzymywać konstrukcję. Ale jednocześnie podczas budowy fundamentu należy również starać się unikać niepotrzebnych kosztów.
Aby dokładnie dowiedzieć się, jaki rodzaj marginesu bezpieczeństwa różni się to lub inne wsparcie, można zastosować różne metody:
obliczenia matematyczne uwzględniające wymagania SNiP;
badania statyczne pali wierconych i stalowych;
test dynamiczny.
Dwie ostatnie metody są nazywane inaczejbadania gruntów za pomocą pali. Takie procedury można przeprowadzić na każdym etapie budowy - podczas przeglądów, podczas projektowania, gdy same podpory są zanurzone itp.
W większości przypadków przy ustalaniu przewoźnikaMożliwości podpór są przeprowadzane jednocześnie i obliczanie ich wytrzymałości według wzoru i testów. Ponadto za podstawę przyjmuje się najmniejszą z uzyskanych wartości. Pozwala to ostatecznie zbudować najbardziej niezawodny fundament. Konkretne metody badania pali w terenie dobierane są zwykle w zależności od składu gruntu.
Formuła według SNiP
Ta metoda określania stopnia odporności pala na obciążenia jest najprostsza i jednocześnie najmniej dokładna. Wzór na obliczenie wytrzymałości podpory wygląda następująco: Fdu = R * А + u * Σ γcf ∙ fi ∙ h, gdzie:
R to opór gleby o określonej kompozycji pod podeszwą (określony z tabeli);
A - powierzchnia podstawy pala;
fi jest średnią wartością oporu bocznej powierzchni podpory (w zależności od materiału produkcyjnego);
u jest obwodem przekroju pala;
hi - grubość warstwy gleby.
Dla wierconego pala, którego średnica może wynosić do 1,5 m, a długość - do 40 m, przy budowie domu na gliniastej ziemi parametry te będą miały następujące wartości:
R dla gleby gliniastej - 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 (określane za pomocą wartości z tabeli fi i hi).
Podstawiając te dane do wzoru, można uzyskać następujący wynik Fdu = 794 * 0,5 + 2,5 * 222 = 952 kN = 95,2 tony.
Gdy konieczne jest badanie statyczne pali
Ta technika pozwala określić łożyskozdolność podpór tak dokładnie, jak to możliwe. Jednak testy statyczne są zwykle dość drogie. Kolejną wadą tej technologii jest to, że zajmuje bardzo dużo czasu. Przy stosowaniu takiej techniki zwykle mija co najmniej tydzień od początku pracy, aby uzyskać konkretny efekt. Ale częściej ten okres jest jeszcze dłuższy.
Testy statyczne są zwykle przeprowadzane tylko ww przypadku specjalnej potrzeby. Na przykład przy wzmacnianiu fundamentów z groźbą zawalenia się starych budynków. Również gleby gliniaste są często sprawdzane za pomocą tej technologii. Można stosować różne metody badań terenowych z palami w takich obszarach, w tym dynamiczne. Ale statyczne nadal dają najbardziej wiarygodny wynik. To samo dotyczy gleb masowych (z odpadów budowlanych) lub lessu.
Jak przeprowadzane są testy statyczne: Schemat ogólny
Określ w tym celu nośność palitechnologie poprzez modelowanie mechanizmu ich działania na specjalnie wyznaczonym miejscu – przy najgorszych dla danego obiektu warunkach glebowych. Pozwala to uzyskać najdokładniejszy wynik. Badania terenowe gruntów z palami przeprowadzane są w technologii statycznej w kilku etapach. Najpierw podpory są wbijane w ziemię do poziomu warunkowego. Następnie mogą stać przez 3-20 dni, w zależności od składu ziemi. Jest to konieczne w celu przywrócenia wiązań strukturalnych w glebie.
Ponadto stos testowy jest etapami (stopniowo), równieżze stojącą, obciążoną, każdorazowo mierząc zanurzenie za pomocą specjalnych przyrządów. W rozmrożonych glebach całkowity czas trwania tej procedury wynosi zwykle około 2 dni, w wiecznej zmarzlinie - około 10. Wymagane obciążenie podczas testowania pali można utworzyć za pomocą następujących instalacji:
z podnośnikiem hydraulicznym, palami kotwiącymi i systemem belek;
z platformą ładunkową służącą jako podpora dla podnośnika;
z wytarowanym ładunkiem;
łączny.
Ponadto badania statyczne pali mogą być wykonywane przy użyciu obciążeń wyrywających. W takim przypadku gniazda są używane jako główne wyposażenie.
Działania przygotowawcze
Rozpocznij pracę nad definicją przewoźnikamożliwość zastosowania metody statycznej, zgodnie z normami, jest możliwa dopiero po osiągnięciu 75% wytrzymałości betonu pali. Podpory są wstępnie sprawdzane pod kątem wiórów i innych wad. Do badań dopuszcza się tylko dobrze wykonane stosy. W razie potrzeby ich główki są wzmacniane za pomocą zewnętrznego klipsa. W niektórych przypadkach wióry można uszczelnić mieszanką cementowo-piaskową.
Jeden ze stosów jest przygotowywany przed badaniemjako odniesienie. Przed wbijaniem młotkiem sprawdzana jest między innymi prostoliniowość. Dokładnie badają również miejsca jego dokowania pod kątem pogorszenia. Odchylenia w linii prostej na takich podporach zgodnie z normami nie powinny być większe niż 10 mm na całej długości w żadnej z płaszczyzn.
Oprócz kontroli, testowanie stosu obejmuje:prowadzenie tego typu prac przygotowawczych, takich jak nasycanie gleby wilgocią. W końcu ziemia pod domem w przyszłości nie zawsze będzie sucha. W konsekwencji obciążenie pala może okazać się większe niż w normalnych warunkach. Aby zwilżyć glebę podczas badania, na obwodzie terenu wykopuje się rowy o szerokości 0,5 mi głębokości 1-1,5 m. Czasami wiercone są również studnie (zwykle w ilości 3 sztuk). Ich średnica wynosi najczęściej 20 cm, studnie znajdują się również na skraju terenu.
Podczas testów monitoruje się, czyaby poziom wody w kopalniach i wykopach pozostał stały. Minimalny czas moczenia gleby SNiP określa się na 24 godziny na każdy metr głębokości. Jednak liczba ta może się różnić w zależności od składu gruntu.
Funkcje technologiczne
Wykonywanie rzeczywistych badań terenowych palistatyczne, upewnij się, że obciążenie pionowe jest jak najbardziej wyśrodkowane. Zanurzenie na każdym etapie mierzone jest za pomocą wskaźników godzinowych z podziałką 0,01 mm.
Kiedy stosy są zanurzone w ziemi,różne rodzaje działań reaktywnych. Poprzez system bloków przenoszone są na pale kotwiące, które stanowią podpory służące do tworzenia obciążenia instalacji. Elementy te są również monitorowane za pomocą wskaźników godzinowych. Zgodnie z normami maksymalna dopuszczalna wartość wyciągania wynosi 0,2 cm, a odczyty wszystkich zainstalowanych urządzeń są pobierane bezbłędnie na każdym etapie testu. Następnie są rejestrowani w specjalnym dzienniku.
Czas odpoczynku podpór wg GOST
Jak już wspomniano, przed każdymetap testowania stosu ma trwać. Czas odpoczynku podpór określa GOST. Badania gruntów za pomocą pali w technologii statycznej wykonuje się z uwzględnieniem ich składu. Jakie wskaźniki istnieją w tym przypadku, możesz dowiedzieć się z poniższej tabeli.
Typ gleby | Czas odpoczynku (dzień) |
Piasek gruboziarnisty lub gruboziarnisty | 1 |
Zwykłe piaszczyste | 3 |
Gleby gliniaste i odmienne | 6 |
Piaski nasycone wodą | 10 |
Określ rodzaj gruntu na placu budowy budynku, przeprowadzając badania laboratoryjne.
Testy dynamiczne: w jakich przypadkach są przeprowadzane
Zaletami tej metody są jej niski koszt imałe koszty czasu. Jednak pod względem dokładności uzyskanych wyników testy dynamiczne są gorsze od statycznych. Przeprowadza się je bardzo często i praktycznie na wszystkich znaczących obiektach jednocześnie z wykonywaniem obliczeń matematycznych nośności pali. W tym przypadku sprzęt w większości przypadków jest używany tak samo, jak w rzeczywistych pracach przy budowie fundamentu.
Dynamiczne badanie pali: schemat ogólny
Gdy stos zapada się w ziemię,pieczęć tego ostatniego. Przejawia się to w tym, że jednocześnie z pogłębieniem punktu zmniejsza się awaria pala. Ostatecznie podpora całkowicie przestaje wchodzić w ziemię. W istocie metoda obliczeń dynamicznych jest próbą powiązania wielkości zniszczenia pala z jego nośnością. Ogólnie rzecz biorąc, wyraża się to wzorem: G * H = Fu ∙ Sa + G * h + α ∙ G ∙ H, gdzie:
G * H - praca młota;
Fu ∙ Sa - praca zanurzeniowa;
α ∙ G ∙ H - praca na odkształceniach niesprężystych;
G ∙ h - praca nad odkształceniem sprężystym;
Sa - zniszczenie pala w metrach;
Fu to ostateczna wytrzymałość podpory na obciążenie (kN);
A to współczynnik konwersji części energii na ciepło.
Parametr Sa jest zwykle definiowany jako średniawartość zatonięcia pala w serii uderzeń (od 4 do 10). Awarię badanych podpór mierzy się za pomocą różnych urządzeń (miernik odmów, taśma miernicza, linijka miernicza).
Dynamiczne badanie pali powinno być przeprowadzane przy użyciu odpowiednio ciężkiego młotka. Faktem jest, że wraz ze wzrostem jego wagi wzrasta również dokładność obliczeń.
Podczas testów odnotowywane są:
liczba uderzeń młotkiem;
ilość odmów po nurkowaniu do z góry określonego poziomu;
współczynnik ssania (stosunek odmowy podczas zatykania do odmowy podczas wykańczania).
Cechy wykonywania badań dynamicznych na różnych rodzajach gruntu
Piasek podczas korzystania z tej technologii, jakwbijanie pali jest zagęszczane równomiernie. Na glebach gliniastych obserwuje się zupełnie inny obraz. Na początku, podobnie jak w piasku, następuje stopniowy spadek awarii. Ale od pewnej głębokości wskaźnik ten przestaje się zmieniać. Czasami dochodzi nawet do wzrostu liczby odrzuceń. W związku z tym można odnieść wrażenie, że wbijanie pali nie zwiększa ich nośności. Jednak z pewnością tak nie jest. Odporność gliny zmniejsza się przede wszystkim z powodu jej upłynnienia szokowego.
To z powodu tego efektu próby terenowezwyczajowo wykonuje się gleby z palami na takich obszarach metodą statyczną. W niektórych przypadkach możesz również użyć dynamicznego. Ale jednocześnie, po upłynnieniu gleby, powinieneś zrobić sobie przerwę w pracy na tydzień lub dwa.
Na piaszczystych terenach podczas dynamicznychtesty czasami mają odwrotny skutek. Po krótkiej przerwie w palowaniu ilość awarii zaczyna się nasilać. Wynika to przede wszystkim z nadmiernego zagęszczenia gleby pod wierzchołkiem pala. W związku z tym, zgodnie z normami, testy dynamiczne na terenach piaszczystych przeprowadza się trzy dni po wbiciu pali, a na terenach gliniastych - po 6 dniach.
Co powinieneś wiedzieć
Dynamiczne badanie pali w niektórychsytuacje mogą wykazywać albo zbyt wysoki wynik nośności, albo odwrotnie - niedoszacowany. Wynika to przede wszystkim z warstwowej struktury gleby. Stos może przeciąć gęstą warstwę i wejść w luźniejszą lub odwrotnie. Na tak trudnych glebach nawet testy statyczne często pokazują niedokładne wyniki. Dlatego przed rozpoczęciem prac na budowie konieczne jest przeprowadzenie dokładnych badań geologicznych.
Czym należy się kierować
Pale są testowane zgodnie z normami określonymi w następujących dokumentach:
GOST 5686-96 „Gleby. Techniki badania stosu”;
SNiP 2.02.03-85 „Fundamenty palowe”;
SNiP 3.02.02-87 „Fundamenty, roboty ziemne, fundamenty”;
SP 50-102-203 „Układ i projekt fundamentów palowych”;
GOST 25258-82 „Metoda określania temperatury w terenie”;
Międzypaństwowy standard wykonywania badań geologicznych (Białoruś, Kazachstan, RF).
Przed wykonaniem testów statycznychsporządzany jest przydział techniczny, projekt wykonania robót oraz plan budowy i jej przekrój geologiczny. Po zakończeniu wszystkich prac polowych i po dokonaniu kosztów matematycznych określa się optymalną średnicę i długość pali.
