När du utarbetar ett projekt för alla hus, utöver alltbland annat bör du bestämma vilken grund det kommer att bli. Det finns flera typer av fundament för byggnader. Samtidigt anses stapelfundamentet vara den mest pålitliga typen av fundament. Sådana strukturer är vanligtvis uppförda på jordar med svag bärförmåga. I detta fall är högarna begravda i marken tills de når täta lager. En sådan lösning gör att du kan ge byggnaden maximal stabilitet och helt utesluter möjligheten till rörelse och följaktligen förstörelsen av stödkonstruktionerna. Innan man bygger fundament av denna typ utförs ofta ett förfarande som testning av pålar. En sådan händelse genomförs i enlighet med de standarder som bestäms av SNiP och GOST.
Vad är en högfundament
För första gången byggdes en grund av denna typ underhem 1838. Inledningsvis användes en sådan grund endast vid byggandet av byggnader på vatten och träskområden. Senare började högar placeras under hus i permafrostzonen och helt enkelt på inte särskilt starka jordar. Numera kan fundament av denna typ uppföras, även i sluttningarna.
Utformningen av en sådan grund baseras pålånga stöd, faktiskt kallade pålar, förbundna med en horisontell grillning. Den senare kan antingen vara en massiv betongplatta eller ett tejp. Stöden, beroende på design, hamras antingen i marken eller skruvas fast i marken.
För- och nackdelar med högfundament
Pålar, med olika fälttestmetoder, är endast tillverkade av mycket hållbara material. Vanligtvis är det stål eller armerad betong. De största fördelarna med påelfundament är:
förmågan att använda på instabila jordar;
förmågan att utföra arbete under alla väderförhållanden;
relativt låg kostnad;
hög grad av tillförlitlighet.
Bland annat till fördelarna med sådana stiftelserinkludera det faktum att byggnaderna som är uppförda på dem praktiskt taget inte krymper. Det finns väldigt få nackdelar med att stapla fundament. Men de är naturligtvis tillgängliga. Nackdelarna med sådana stiftelser inkluderar främst:
behovet av att använda specialutrustning under konstruktionen;
omöjligheten att anordna en källare under byggnaden.
Grundläggande teknik för att bestämma bärförmågan
Innan du bygger grunden för designenorganisationen bör bland annat besluta om sådana parametrar som pålarnas diameter och längd. Stöden måste först och främst naturligtvis hålla strukturen på ett tillförlitligt sätt. Men samtidigt, under uppbyggnaden av fundamentet, bör du också försöka undvika onödiga kostnader.
För att ta reda på exakt vilken typ av säkerhetsmarginal detta eller det andra stödet skiljer sig åt kan olika metoder användas:
matematisk beräkning med hänsyn till kraven i SNiP;
statisk testning av borrade och stålpålar;
dynamiskt test.
De två sista metoderna kallas olikatestning av jord med pålar. Sådana förfaranden kan utföras i vilket konstruktionsstadium som helst - under undersökningar, under design, när själva stöden är nedsänkta etc.
I de flesta fall när du bestämmer transportörenstödets kapacitet utförs samtidigt och beräkningen av deras motstånd enligt formeln och tester. Vidare tas de minsta av de erhållna värdena som grund. Detta gör att du i slutändan kan bygga den mest pålitliga grunden. De specifika metoderna för testning av pålar i fältet väljs vanligtvis beroende på jordens sammansättning.
Formel enligt SNiP
Denna metod för att bestämma graden av en stapels motstånd mot belastningar är den enklaste och samtidigt den minst exakta. Formeln för beräkning av stödets styrka ser ut så här: Fdu = R * А + u * Σ γcf ∙ fi ∙ h, där:
R är markens motstånd med en viss komposition under sulan (bestäms av tabellen);
A - stapelbasarea;
fi är medelvärdet av motståndet hos stödets laterala yta (beror på tillverkningsmaterialet);
u är högsektionens omkrets;
hej - jordlagertjocklek.
För en uttråkad pål vars diameter kan nå 1,5 m och längden - upp till 40 m, när man bygger ett hus på lerjord, kommer dessa parametrar att ha följande värden:
R för lerjord - 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 (bestäms med hjälp av tabellvärdena fi och hi).
Genom att ersätta dessa data i formeln kan du få följande resultat Fdu = 794 * 0,5 + 2,5 * 222 = 952 kN = 95,2 ton.
När statisk testning av pålar är nödvändig
Denna teknik låter dig bestämma lagretstödets förmåga så exakt som möjligt. Statisk testning är dock vanligtvis ganska dyr. En annan nackdel med denna teknik är att det tar mycket lång tid. Det tar vanligtvis minst en vecka från början av arbetet för att få ett specifikt resultat när man använder en sådan teknik. Men oftare är denna tidsperiod ännu längre.
Statiska tester utförs vanligtvis endast ivid speciellt behov. Till exempel när man stärker grunden med hotet om att gamla byggnader kollapsar. Dessutom kontrolleras lerjord ofta med denna teknik. Olika metoder för fälttestning med pålar i sådana områden kan användas, inklusive dynamiska. Men statiska ger fortfarande det mest tillförlitliga resultatet. Detsamma gäller bulkjord (från byggavfall) eller löss.
Hur statiska tester genomförs: Allmänt schema
Bestäm pålarnas bärförmåga enligt dettateknik genom att modellera mekanismen för deras funktion på en särskilt utsedd plats - med de värsta markförhållandena för ett visst specifikt objekt. Detta gör att du kan få det mest exakta resultatet. Fältprov av jord med pålar utförs med statisk teknik i flera steg. Först drivs stöden i marken till en villkorlig nivå. Sedan får de stå i 3-20 dagar, beroende på jordens sammansättning. Detta är nödvändigt för att återställa strukturella bindningar i jorden.
Vidare testhög i steg (steg) ocksåmed stående, last, varje gång du mäter djupgående med hjälp av speciella instrument. I tinade jordar är den totala varaktigheten för denna procedur vanligtvis cirka 2 dagar i permafrost - cirka 10. Den erforderliga belastningen vid testning av pålar kan skapas med följande installationer:
med hydraulisk domkraft, ankarhögar och balksystem;
med en lastplattform som används som stöd för domkraften;
med tjärad last;
kombinerad.
Dessutom kan statisk testning av pålar utföras med utdragbara laster. I det här fallet används uttag som huvudutrustning.
Förberedande aktiviteter
Starta Carrier Definition Workförmågan att använda den statiska metoden, enligt standarderna, är endast möjlig efter att pålarnas betong når 75%. Stöden inspekteras preliminärt med avseende på marker och andra defekter. Endast välgjorda pålar är tillåtna för testning. Om det behövs förstärks deras huvuden med hjälp av en extern klämma. I vissa fall tillåts flis förseglas med en cement-sandblandning.
En av pålarna förbereds innan testningsom referens. Innan det hamras kontrolleras det bland annat för rakhet. De undersöker också noggrant platserna för dess dockning för slitage. Avvikelser i en rak linje vid sådana stöd, enligt standarderna, bör inte vara högre än 10 mm längs hela längden i något av planen.
Förutom inspektion innebär påeltestningutför denna typ av förberedande arbete, såsom mättnad av jorden med fukt. Marken under huset i framtiden kommer trots allt inte alltid att vara torr. Följaktligen kan belastningen på pålen visa sig vara högre än under normala förhållanden. För att fukta jorden under testningen grävs dikar 0,5 m breda och 1-1,5 m djupa längs områdets omkrets. Ibland borras också brunnar (vanligtvis i en mängd av 3 stycken). Deras diameter är oftast 20 cm. Brunnarna ligger också i utkanten av platsen.
Under testerna övervakas detså att vattennivån i gruvor och diken förblir konstant. Minimitiden för blötläggning av jord SNiP bestäms som 24 timmar för varje meter djup. Denna siffra kan dock variera beroende på markens sammansättning.
Tekniska funktioner
Utföra de faktiska fälttesterna för pålarnastatisk, se till att den vertikala belastningen är centrerad så mycket som möjligt. Djupgående i varje steg mäts med hjälp av timindikatorer med en gradering på 0,01 mm.
När högar är nedsänkta i marken,olika typer av reaktiva ansträngningar. Genom ett system med block överförs de till ankarhögarna, som är stöd för installationen som används för att skapa lasten. Dessa element övervakas också med hjälp av timindikatorer. Enligt standarderna är det maximalt tillåtna utdragningsvärdet 0,2 cm. Avläsningarna på alla installerade enheter tas utan att misslyckas i varje steg i testet. Sedan registreras de i en speciell dagbok.
Vilotid för stöd enligt GOST
Som redan nämnts, före varjestapeltestningsstadiet ska stå. Vilotiden för stöd bestäms av GOST. Testning av jord med pålar med statisk teknik utförs med hänsyn till deras sammansättning. Vilken typ av förhållanden finns i det här fallet kan du ta reda på i tabellen nedan.
Jordtyp | Vilotid (dag) |
Grov eller grov sand | 1 |
Vanlig sandig | 3 |
Lerjord och olika jordar | 6 |
Sandar mättade med vatten | 10 |
Bestäm vilken typ av jord på byggnadsplatsen för byggnaden genom att genomföra laboratorieforskning.
Dynamiska tester: i vilka fall utförs
Fördelarna med denna metod är dess låga kostnad ochsmå tidskostnader. Men när det gäller noggrannheten för de erhållna resultaten är dynamiska tester sämre än statiska. De utförs mycket ofta och praktiskt på alla viktiga föremål samtidigt med utförandet av matematiska beräkningar av pålarnas bärförmåga. I det här fallet används utrustningen i de flesta fall på samma sätt som vid det faktiska arbetet med konstruktionen av fundamentet.
Dynamisk testning av pålar: allmänt schema
När högen sjunker ner i marken,förseglingen för den senare. Detta manifesteras i det faktum att pålens misslyckande minskar samtidigt med fördjupningen av punkten. I slutändan slutar stödet komma in i marken helt. Den dynamiska beräkningsmetoden är i själva verket ett försök att relatera storleken på en stapels misslyckande och dess bärförmåga. Generellt uttrycks detta i formeln: G * H = Fu ∙ Sa + G * h + α ∙ G ∙ H, där:
G * H - hammarens arbete;
Fu ∙ Sa - nedsänkningsarbete;
α ∙ G ∙ H - arbeta med oelastiska deformationer;
G ∙ h - arbeta med elastisk deformation;
Sa - pelstopp i meter;
Fu är det ultimata motståndet för stödet mot lasten (kN);
A är koefficienten för omvandling av en del av energin till värme.
Parametern Sa definieras vanligtvis som genomsnittetvärdet av högen sjunker i en serie slag (från 4 till 10). Fel på de testade stöden mäts med hjälp av olika enheter (avvisningsmätare, måttband, måttlinjal).
Dynamisk påeltestning bör utföras med en tillräckligt tung hammare. Faktum är att med en ökning av vikten ökar också noggrannheten i beräkningen.
Under testerna registreras följande:
antalet hammarslag;
mängden avslag efter dykning till en förutbestämd nivå;
sugkoefficient (förhållande mellan vägran vid anslutning till vägran under avslutning).
Funktioner för att utföra dynamiska tester på olika typer av jord
Sand när du använder denna teknik sompåeldrivning komprimeras jämnt. På lerjord observeras en helt annan bild. Till en början, som i sand, sker det en gradvis minskning av fel. Men från ett visst djup slutar denna indikator att ändras. Ibland är det till och med en ökning av avslag. I detta avseende kan man få intrycket att påeldrivning inte ökar deras bärförmåga. Detta är dock inte fallet. Lerns motstånd minskar främst på grund av dess chockvätska.
Det är på grund av denna effekt som fältförsökdet är vanligt att utföra mark med pålar i sådana områden med den statiska metoden. I vissa fall kan du också använda dynamisk. Men samtidigt, efter att ha smältt jorden, bör du ta en paus från jobbet i en vecka eller två.
På sandiga områden under dynamiktester har ibland motsatt effekt. Efter en pauskörning ett tag börjar misslyckandena öka. Detta beror främst på överkompaktering av marken under luggspetsen. I detta avseende, enligt standarderna, utförs dynamiska tester på sandytor tre dagar efter påeldrivning och på leraområden - efter 6 dagar.
Vad är värt att veta
Dynamisk testning av pålar i vissa fallsituationer kan visa antingen ett för högt resultat av bärförmågan eller vice versa - en underskattad. Detta beror främst på jordens skiktade struktur. Högen kan skära genom ett tätt lager och komma in i en lösare, eller tvärtom. På sådana svåra jordar visar till och med statiska tester ofta felaktiga resultat. Innan du börjar arbeta på platsen är det därför nödvändigt att genomföra noggranna geologiska undersökningar.
Vad ska styras av
Pålar testas i enlighet med de standarder som föreskrivs i följande dokument:
GOST 5686-96 “Jord. Stapeltestningstekniker ";
SNiP 2.02.03-85 "Stapelfundament";
SNiP 3.02.02-87 "Stiftelser, markarbeten, stiftelser";
SP 50-102-203 "Arrangemang och design av påelfundament";
GOST 25258-82 "Metod för fältbestämning av temperatur";
Interstatlig standard för genomförande av geologiska undersökningar (Vitryssland, Kazakstan, RF).
Innan du utför statiska testerett tekniskt uppdrag, ett projekt för utförande av arbetet utarbetas och en plan för byggarbetsplatsen och dess geologiska sektion ritas. Vid slutet av allt fältarbete och efter att matematiska kostnader har utförts bestäms pålarnas optimala diameter och längd.
