Устройство свайных фундаментов. Виды свай. Их работа. Виды технологий погружения забивных свай. Их оценка

Министерство  Науки и Образования Российской Федерации

Саратовский Государственный Технический Университет 
 
 
 

                       Кафедра: «Промышленное и гражданское  строительство» 
 
 
 

Реферат на тему «Устройство свайных фундаментов. Виды свай. Их работа. Виды технологий погружения забивных свай. Их оценка». 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Сдал: ст-ка ПГС-31 Миронова Алена

Принял: Снарский В.И. 
 

Саратов 2012

Содержание 

Введение  Устройство свайных фундаментов Виды свай Работа свай Технология погружения забивных свай Виды технологий погружения забивных свай Ударная технология погружения Технология вибропогружения Технология вдавливания Технология завинчивания Методы ускорения процесса погружения свай Оценка методов Безопасность процесса Список использованной литературы

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1. Введение 

     Общественные  здания наиболее многочисленны и  разнообразны по своему назначению, функциональным особенностям, габаритам, планировке, этажности и облику. В соответствии с этим также разнообразны и конструкции  зданий, являющиеся одним из главных  тектонических средств архитектуры.

     Чтобы свободно творчески компоновать  различные общественные здания необходимо в совершенстве знать современные  инженерные конструкции и умело  применять их в соответствии с  их возможностями и экономикой.

     Конструктивное  решение здания в целом определяется на первом этапе проектирования выбором  конструктивной системы и конструктивной схемы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2. Устройство свайных фундаментов

     Для устройства свайных фундаментов  применяют забивные, винтовые и набивные сваи. Два первых типа свай изготовляют  на заводах, а третий устраивают на месте из монолитного железобетона или в сочетании со сборными элементами заводского изготовления. В настоящее  время на стройках массовое применение (более 90 % от общего объема применяемых свай) получили главным образом забивные железобетонные сваи квадратного сечения 0,2х0,2...0,4х0,4м длиной до 20 м. Используются также винтовые металлические сваи, воспринимающие в равной мере как вдавливающие, так и выдергивающие нагрузки. Их применяют, в частности, для заанкеривания трубопроводов, укладываемых в грунтах с подвижным поверхностным слоем, в качестве инвентарных анкерных устройств для стендовых испытаний конструкций на статические нагрузки и т.п. Набивные сваи в нашей стране широкого распространения не получили. Во многих зарубежных странах свайные фундаменты изготовляют преимущественно буронабивным способом. 
 

    При производстве строительно-монтажных  работ по устройству свайных фундаментов  должны соблюдаться следующие требования: Работы по устройству свайных фундаментов  должны производиться в соответствии с проектом производства работ (ППР), разработку которого выполняет подрядная  организация на основании проекта  организации строительства. ППР  согласовывается с проектной  организацией, разработавшей проект свайных фундаментов.

    В состав ППР входят:

    - стройгенплан объекта с нанесением на нем границ и отметок котлована, осей свайных рядов, сетей электро и водоснабжения, расположения бытовых и производственных коммуникаций;

     - перечень необходимых машин  и оборудования;

     - технологические схемы основных  производственных процессов;

     - схемы с размещением временных  дорог, площадок складирования  свай и других строительных  конструкций и материалов;

     - календарный план производства  работ;

     - графики транспортировки на  объект свай, конструкций, потребности  в рабочих кадрах и основных  строительных машинах;

     - краткая пояснительная записка  с расчетами потребности строительных  машин и технико-экономическим  обоснованием ППР;

     - дополнительные требования, предъявляемые  к производству работ, характерные  для данного объекта в зависимости  от инженерно-геологических, гидрогеологических, климатических и экологических  условий площадки и типа сооружений.  

    Устройство  свайных фундаментов любого типа выполняют в следующей последовательности:

     - планировка площадки срезкой  или подсыпкой;

     - устройство котлована и его  сдача-приемка;

     - разбивка и закрепление осей  погружаемых или изготавливаемых  свай;

     - вдавливание пробных свай;

     - погружение или изготовление  свай;

     - сдача-приемка выполненных свай;

     - срубка голов свай;

    - зачистка котлована в местах  устройства ростверков;

     - устройство бетонной подготовки  под ростверк;

     - устройство ростверка (плиты);

     - сдача-приемка свайного фундамента.  

    Котлованы для устройства свайных фундаментов  без укреплений разрешается применять, как правило, на глубине выше уровня подземных вод. Крутизна откосов  обусловливается видом грунта, глубиной котлована и характером нагрузок на его бортах. В котлованах небольшой  ширины (менее 4 м), устраиваемых выше уровня подземных вод в устойчивых грунтах, могут быть применены закладные  крепления из досок и распорок, устанавливаемых в процессе извлечения грунта. При неустойчивых и водоносных грунтах устройство котлованов необходимо производить под защитой ограждения (погружение шпунта, устройством подпорных  стен и др.). Размеры котлована  должны определяться проектными размерами  фундамента в плане и с учетом их увеличения в соответствии с принятыми  способами водоотвода, установки  опалубки и креплений, бетонирования, распалубки и изоляции ростверков.

    При разбивке осей свай отклонение от проектного положения в плане не должно превышать  ±5 мм. Проектное положение свай рекомендуется  закреплять на месте металлическими штырями, забитыми на глубину 0,2-0,3 м. 

    При транспортировке, разгрузке и складировании  свай заводского изготовления необходимо обеспечить их сохранность (укладка  в штабель в горизонтальном положении  головами в одну сторону при высоте штабеля не более 2 м). Хранение в  одном штабеле свай разных конструкций, длин и сечений не допускается. 

    Для выполнения работ по устройству свайных  фундаментов применяют технические  средства, подразделяемые на основные, вспомогательные и для контроля качества работ. К основным техническим  средствам относятся копры, установки, молоты и домкраты для погружения свай; буровые станки и пневмопробойники для изготовления свай; крановое оборудование, используемое для навесных копровых стрел или буровых рабочих органов; автобетоносмесители большой вместимости для приготовления и доставки литой бетонной смеси для изготавливаемых на строительных площадках свай. К вспомогательным техническим средствам относятся машины и механизмы общестроительного назначения, в том числе автотранспортные средства; машины для земляных работ; погрузочно-разгрузочные средства; компрессоры; оборудование для сварочных работ; свайные наголовники; инвентарные хомуты для срубки голов свай; отбойные молотки; бетонолитные трубы; бункеры и бадьи для укладки бетонной смеси. К техническим средствам для контроля качества выполнения работ относятся геодезические инструменты; отказомеры; гаммаплотномеры; приборы для неразрушающих способов определения классов бетона свай и ростверков, фактической толщины защитного слоя бетона.

    К вспомогательным техническим средствам  относятся машины и механизмы  общестроительного назначения, в  том числе автотранспортные средства; машины для земляных работ; погрузочно-разгрузочные средства; компрессоры; оборудование для  сварочных работ; свайные наголовники; инвентарные хомуты для срубки голов  свай; отбойные молотки; бетонолитные трубы; бункеры и бадьи для укладки бетонной смеси. К техническим средствам для контроля качества выполнения работ относятся геодезические инструменты; отказомеры; гаммаплотномеры; приборы для неразрушающих способов определения классов бетона свай и ростверков, фактической толщины защитного слоя бетона. 
 
 

  Свая - это несущий элемент, вертикально  расположенный в грунте, воспринимающий усилия от всех вышерасположенных конструкций  и передающий эти усилия на грунтовое  основание. 

    Обычно  сваи используются как элементы свайных  фундаментов, но могут применяться  и как самостоятельные конструкции  в виде анкеров (винтовые сваи), отдельных  опор (сваи-колонны), шпунтовых подпорных  стенок.

    В зависимости от способа передачи усилий на грунт (по характеру работы) сваи разделяют на:

    а) висячие - передающие усилия на грунт  в основном за счет трения по боковой  поверхности. Висячие сваи используются, как правило, в слабых грунтах ;

    б) сваи-стойки - передающие усилия на грунт  в основном за счет сопротивления  нижнего конца сваи (острия). Сваи-стойки обычно прорезают толщу верхних  слабых грунтов и опираются на плотные малосжимаемые грунты.

    (нижний конец) 

    Расположение  свай в составе свайного ростверка   (в плане) может

    - рядовым - один, полтора (в шахматном порядке), два ряда под стены зданий (ленточный свайный фундамент);

    - кустовым - отдельные группы свай из 2, 3, ... 9 свай по; опоры, колонны, столбы (отдельные свайные ростверки);

    - полем  - свайное поле из многих рядов свай (свайно-плитный

    фундамент). 

    3. Виды свай

      По технологии устройства различают две группы свай:

    - забивные, которые изготавливаются на заводе, доставляют на объект и погружаются тем или иным способом в грунт в проектное положение;

    - набивные, изготовляются на месте путем укладки бетонной смеси в скважины в грунте, пробуренные в проектном месте. 

    

    а)сваи-стойки

    б)висячие сваи 

      

    а - рядовое в кусте; б - шахматное в кусте; в - рядовое (частаком) в свайном поле; г - шахматное в свайном поле; д - рядовое в свайной полосе; е - шахматное в свайной полосе

Буронабивные  сваи

Наиболее популярными  методами устройства буронабивных свай (БНС) являются:

• Устройство свай методом бурения в обсадной инвентарной трубе.
• Устройство свай методом непрерывно вращающегося шнека.
• Метод ударно-канатного бурения.

    Сущность  технологии устройства свай методом  бурения с использованием обсадных инвентарных труб заключается в применении секционных инвентарных труб, погружаемых в процессе бурения скважины и извлекаемых по мере изготовления сваи. Крепление секций труб осуществляется при помощи сварки или стыков специальной конструкции.

    Бурение производится буровым станком — ударным или вращательным методом. В процессе бурения инвентарные трубы погружаются — методами вибропогружения, забивки в грунт или с использованием специальных гидравлических домкратов. Бурение ведётся до проектной отметки, после чего забой зачищают, устанавливают каркас из арматуры, а затем осуществляют бетонирование и уплотнение смеси. После окончания бетонных работ инвентарная труба извлекается, а головка сваи — формуется с помощью специальной формы-кондуктора.

    

Деревянные  сваи

Сваи из дерева применяются в слабых грунтах  при малых и средних нагрузках — во всех отраслях строительства^.

Деревянные сваи выполняются:

• одиночные
• составные
• пакетные

    В качестве материалов для изготовления, в основном, применяют длиномерный лес хвойных пород (сосна). В случае отсутствия среди местных лесных насаждений, а также нецелесообразности доставки хвойных деревьев, допускается использование дуба.