Pri zostavovaní projektu akéhokoľvek domu okrem všetkéhookrem iného by ste sa mali rozhodnúť, aký bude jeho základ. Existuje niekoľko typov základov pre budovy. Zároveň sa pilótový základ považuje za najspoľahlivejší typ základu. Takéto konštrukcie sa zvyčajne stavajú na pôdach so slabou únosnosťou. V tomto prípade sú hromady pochované v zemi, kým nedosiahnu husté vrstvy. Takéto riešenie vám umožňuje poskytnúť budove maximálnu stabilitu a úplne vylučuje možnosť pohybu a v dôsledku toho zničenie nosných konštrukcií. Pred postavením základov tohto typu sa často vykonáva postup, ako je testovanie pilót. Takáto udalosť sa vykonáva v súlade s normami určenými SNiP a GOST.
Čo je to pilotový základ
Prvýkrát bol základ tohto typu postavený poddom v roku 1838. Spočiatku sa takýto základ používal iba pri výstavbe budov na vodných a bažinatých oblastiach. Neskôr sa začali hromady umiestňovať pod domy v zóne permafrostu a jednoducho na nie veľmi pevných pôdach. V súčasnosti je možné postaviť základy tohto typu, a to aj na svahoch.
Návrh takéhoto základu je založený nadlhé podpery, v skutočnosti nazývané pilóty, spojené vodorovnou mriežkou. Tá môže byť buď pevná betónová doska alebo páska. Podpery, v závislosti od ich konštrukcie, sú buď zatĺkané do zeme alebo skrutkované do zeme.
Klady a zápory pilótových základov
Pilóty, ktoré majú rôzne metódy testovania v teréne, sú vyrobené len z veľmi odolných materiálov. Zvyčajne ide o oceľ alebo železobetón. Hlavné výhody pilótových základov sú:
schopnosť používať na nestabilných pôdach;
schopnosť vykonávať prácu za akýchkoľvek poveternostných podmienok;
relatívne nízke náklady;
vysoký stupeň spoľahlivosti.
Okrem iného k plusom takýchto základovzahŕňajú skutočnosť, že budovy na nich postavené sa prakticky nezmršťujú. Pilótové základy majú len veľmi málo nevýhod. Ale sú, samozrejme, dostupné. Nevýhody takýchto základov zahŕňajú predovšetkým:
potreba používať špeciálne vybavenie počas výstavby;
nemožnosť usporiadania suterénu pod budovou.
Základné technológie určovania únosnosti
Pred postavením základov projektovaniaorganizácia by mala okrem iného rozhodnúť o takých parametroch, ako je priemer a dĺžka hromád. Podpery musia samozrejme v prvom rade spoľahlivo držať konštrukciu. Zároveň by ste sa však počas výstavby nadácie mali snažiť vyhnúť zbytočným nákladom.
Aby ste presne zistili, aký druh bezpečnostnej rezervy sa líši táto alebo tá podpora, možno použiť rôzne metódy:
matematický výpočet zohľadňujúci požiadavky SNiP;
statické testovanie vŕtaných a oceľových pilót;
dynamický test.
Posledné dve metódy sa nazývajú odlišnetestovanie zemín pomocou pilót. Takéto postupy sa môžu vykonávať v ktorejkoľvek fáze výstavby - počas prieskumov, počas projektovania, keď sú samotné podpery ponorené atď.
Vo väčšine prípadov pri určovaní dopravcuschopnosti podpier sa vykonávajú súčasne a výpočet ich odolnosti podľa vzorca a testy. Ďalej sa za základ berie najmenšia zo získaných hodnôt. To vám v konečnom dôsledku umožňuje vybudovať najspoľahlivejší základ. Špecifické metódy testovania hromád v teréne sa zvyčajne vyberajú v závislosti od zloženia pôdy.
Vzorec podľa SNiP
Tento spôsob určenia stupňa odolnosti pilóty voči zaťaženiam je najjednoduchší a zároveň najmenej presný. Vzorec na výpočet sily podpory vyzerá takto: Fdu = R * А + u * Σ γcf ∙ fi ∙ h, kde:
R je odolnosť pôdy určitého zloženia pod podrážkou (určená z tabuľky);
A - plocha základne pilóty;
fi je priemerná hodnota odporu bočného povrchu podpery (závisí od materiálu výroby);
u je obvod časti pilóty;
hi - hrúbka vrstvy pôdy.
Pre vŕtanú hromadu, ktorej priemer môže byť až 1,5 m a dĺžka - až 40 m, pri stavbe domu na hlinenej pôde budú mať tieto parametre nasledujúce hodnoty:
R pre hlinitú pôdu - 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 (určené pomocou tabuľkových hodnôt fi a hi).
Nahradením týchto údajov do vzorca získate nasledujúci výsledok Fdu = 794 * 0,5 + 2,5 * 222 = 952 kN = 95,2 ton.
Keď je potrebné statické skúšanie pilót
Táto technika vám umožňuje určiť ložiskoschopnosť podpier čo najpresnejšie. Statické testovanie je však zvyčajne dosť drahé. Ďalšou nevýhodou tejto technológie je, že trvá veľmi dlho. Získanie konkrétneho výsledku pri použití takejto techniky zvyčajne trvá najmenej týždeň od začiatku práce. Ale častejšie je toto obdobie ešte dlhšie.
Statické testy sa zvyčajne vykonávajú iba vv prípade špeciálnej potreby. Napríklad pri spevňovaní základov s hrozbou zrútenia starých budov. Pomocou tejto technológie sa často kontrolujú aj hlinité pôdy. V takýchto oblastiach je možné použiť rôzne metódy terénneho testovania pilót, vrátane dynamických. Ale statické stále poskytujú najspoľahlivejší výsledok. To isté platí pre sypké zeminy (zo stavebného odpadu) alebo spraše.
Ako sa vykonávajú statické testy: Všeobecná schéma
Na to určite nosnosť pilóttechnológií modelovaním mechanizmu ich fungovania na špeciálne určenom mieste – s najhoršími pôdnymi podmienkami pre daný konkrétny objekt. To vám umožní získať čo najpresnejší výsledok. Poľné skúšky zemín s pilótami sa realizujú statickou technológiou v niekoľkých etapách. Najprv sa podpery zatlačia do zeme na podmienenú úroveň. Potom sa nechajú stáť 3-20 dní v závislosti od zloženia zeme. Je to potrebné na obnovenie štrukturálnych väzieb v pôde.
Ďalej je skúšobná hromada tiež fázovaná (v krokoch).pri státí, zaťažení, pri každom meraní ťahu pomocou špeciálnych prístrojov. V rozmrazených pôdach je celkové trvanie tohto postupu zvyčajne asi 2 dni, v permafroste - asi 10. Požadované zaťaženie pri testovaní hromád je možné vytvoriť pomocou nasledujúcich inštalácií:
s hydraulickým zdvihákom, kotviacimi pilótami a trámovým systémom;
s nakladacou plošinou používanou ako podpera pre zdvihák;
s tarovaným nákladom;
kombinované.
Okrem toho je možné vykonať statické skúšky pilót pomocou ťahových zaťažení. V tomto prípade sa ako hlavné vybavenie používajú zdviháky.
Prípravné činnosti
Začnite pracovať na definícii operátoraschopnosť použiť statickú metódu podľa noriem je možná až po dosiahnutí pevnosti betónu pilót 75%. Podpery sú predbežne kontrolované na prítomnosť triesok a iných defektov. Na testovanie sú povolené iba dobre vyrobené hromady. V prípade potreby sú ich hlavy vystužené pomocou externej spony. V niektorých prípadoch môžu byť triesky utesnené zmesou cementu a piesku.
Jedna z hromád je pripravená pred testovanímako referenciu. Pred zatĺkaním sa okrem iného kontroluje rovnosť. Starostlivo skúmajú aj miesta jeho ukotvenia, či nie sú poškodené. Odchýlky v priamke na takýchto podperách by podľa noriem nemali byť väčšie ako 10 mm po celej dĺžke v žiadnej z rovín.
Okrem kontroly zahŕňa testovanie hromadyvykonávanie tohto typu prípravných prác, ako je nasýtenie pôdy vlhkosťou. Koniec koncov, pozemok pod domom v budúcnosti nebude vždy suchý. V dôsledku toho sa môže ukázať, že zaťaženie hromady je vyššie ako za normálnych podmienok. Na zvlhčenie pôdy počas testovania sa pozdĺž obvodu lokality vykopávajú zákopy široké 0,5 m a hlboké 1-1,5 m. Niekedy sa vyvŕtajú aj studne (zvyčajne v množstve 3 kusy). Ich priemer je najčastejšie 20 cm.Na okraji lokality sa nachádzajú aj studne.
Pri skúškach sa sleduje, žeaby hladina vody v baniach a zákopoch zostala konštantná. Minimálny čas na namáčanie pôdy SNiP je stanovený ako 24 hodín na každý meter hĺbky. Tento údaj sa však môže líšiť v závislosti od zloženia pozemku.
Technologické funkcie
Vykonávanie skutočných poľných skúšok pilótstatické, uistite sa, že vertikálne zaťaženie je čo najviac vycentrované. Ponor v každej fáze sa meria pomocou hodinových ukazovateľov s delením po 0,01 mm.
Keď sú hromady ponorené do zeme,rôzne druhy reaktívnych snáh. Prostredníctvom systému blokov sa prenášajú na kotviace pilóty, ktoré sú podperami inštalácie, ktoré sa používajú na vytvorenie zaťaženia. Tieto prvky sa sledujú aj pomocou hodinových ukazovateľov. Podľa noriem je maximálna povolená hodnota ich vytiahnutia 0,2 cm Odčítania všetkých inštalovaných zariadení sa bez problémov odoberajú v každej fáze testu. Potom sa zapíšu do špeciálneho denníka.
Čas odpočinku podpier podľa GOST
Ako už bolo spomenuté, pred každýmpilotná skúšobná fáza má stáť. Čas odpočinku podpier určuje GOST. Testovanie zemín s pilótami pomocou statickej technológie sa vykonáva s prihliadnutím na ich zloženie. Aké pomery existujú v tomto prípade, môžete zistiť z tabuľky nižšie.
Typ pôdy | Čas odpočinku (deň) |
Hrubý alebo hrubý piesok | 1 |
Bežná piesočnatá | 3 |
Ílovitá pôda a rôznorodé pôdy | 6 |
Piesky nasýtené vodou | 10 |
Určte typ pôdy na stavenisku budovy vykonaním laboratórneho výskumu.
Dynamické testy: v ktorých prípadoch sa vykonávajú
Výhodou tejto metódy je jej nízka cena amalé časové náklady. Z hľadiska presnosti získaných výsledkov sú však dynamické testy horšie ako statické. Vykonávajú sa veľmi často a prakticky na všetkých významných objektoch súčasne s vykonávaním matematických výpočtov únosnosti pilót. V tomto prípade sa zariadenie vo väčšine prípadov používa rovnako ako pri skutočných prácach na stavbe nadácie.
Dynamické testovanie pilót: všeobecná schéma
Keď hromada klesá do zeme,pečať toho druhého. Prejavuje sa to tým, že súčasne s prehlbovaním hrotu klesá porucha hromady. Nakoniec podpora úplne prestane vstupovať do zeme. Metóda dynamického výpočtu je v skutočnosti pokusom dať do súvislosti veľkosť porušenia pilóty a jej únosnosť. Vo všeobecnosti je to vyjadrené vzorcom: G * H = Fu ∙ Sa + G * h + α ∙ G ∙ H, kde:
G * H - práca kladiva;
Fu ∙ Sa - ponorná práca;
α ∙ G ∙ H - práca na nepružných deformáciách;
G ∙ h - práca na elastickej deformácii;
Sa - porucha pilóty v metroch;
Fu je konečný odpor podpery voči zaťaženiu (kN);
A je koeficient premeny časti energie na teplo.
Parameter Sa je zvyčajne definovaný ako priemerhodnota klesania hromady v sérii úderov (od 4 do 10). Porucha testovaných podpier sa meria pomocou rôznych zariadení (metač odmietnutia, páska, meracie pravítko).
Dynamické skúšanie pilót by sa malo vykonávať pomocou dostatočne ťažkého kladiva. Faktom je, že s nárastom jeho hmotnosti sa zvyšuje aj presnosť výpočtu.
Počas testov sa zaznamenávajú:
počet úderov kladivom;
počet odmietnutí po ponore na vopred stanovenú úroveň;
sací koeficient (pomer odmietnutia počas upchávania k odmietnutiu počas dokončovania).
Vlastnosti vykonávania dynamických testov na rôznych typoch pôdy
Piesok pri použití tejto technológie akohromadenie je zhutnené rovnomerne. Na ílovitých pôdach je pozorovaný úplne iný obraz. Spočiatku, podobne ako v piesku, dochádza k postupnému poklesu porúch. Ale od určitej hĺbky sa tento ukazovateľ prestane meniť. Niekedy dokonca narastá počet odmietnutí. V tejto súvislosti by sa dalo nadobudnúť dojem, že zatĺkanie nezvyšuje ich únosnosť. To však určite neplatí. Odolnosť hliny klesá predovšetkým v dôsledku jej šokového skvapalnenia.
Je to kvôli tomuto účinku, že poľné pokusyje obvyklé vykonávať zeminy s hromadami v takýchto oblastiach pomocou statickej metódy. V niektorých prípadoch môžete použiť aj dynamický. Zároveň by ste si však po skvapalnení pôdy mali dať týždeň alebo dva prestávku v práci.
Na piesočnatých plochách počas dynamikytesty majú niekedy opačný účinok. Po určitej prestávke v hromadení sa porúch začína pribúdať. Je to spôsobené predovšetkým nadmerným zhutnením pôdy pod hrotom pilóty. V tomto ohľade sa podľa noriem dynamické testy na piesočnatých plochách vykonávajú tri dni po zatĺkaní a na hlinených plochách - po 6 dňoch.
O čom by ste mali vedieť
Dynamické testovanie pilót v určitomsituácie môžu vykazovať buď príliš vysoký výsledok únosnosti, alebo naopak - podhodnotený. Je to spôsobené predovšetkým vrstvenou štruktúrou pôdy. Hromada môže prerezať hustú vrstvu a vstúpiť do voľnejšej alebo naopak. Na takýchto ťažkých pôdach aj statické testy často ukazujú nepresné výsledky. Preto je pred začatím prác na stavbe nevyhnutné vykonať dôkladné geologické prieskumy.
Čím sa treba riadiť
Pilóty sú testované v súlade s normami predpísanými nasledujúcimi dokumentmi:
GOST 5686-96 „Pôdy. Techniky testovania hromady ";
SNiP 2.02.03-85 "Pilotové základy";
SNiP 3.02.02-87 "Základy, zemné práce, základy";
SP 50-102-203 "Usporiadanie a návrh pilótových základov";
GOST 25258-82 "Metóda určovania teploty v teréne";
Medzištátny štandard pre vykonávanie geologických prieskumov (Bielorusko, Kazachstan, RF).
Pred vykonaním statických testovvypracuje sa technické zadanie, projekt vykonania prác, ako aj plán staveniska a jeho geologický rez. Na konci všetkých prác v teréne a po vykonaní matematických nákladov sa určí optimálny priemer a dĺžka pilót.
