Свайное поле

Свайный фундамент состоит, как правило, из свай, забитых в грунт, и железобетонного ростверка - ленты или сплошной железобетонной плиты, соответствующей по формам и размеру конфигурации строящегося здания.
Свайное поле представляет собой составную часть любого свайного фундамента - железобетонного, винтового, буронабивного.
После обвязки отдельно стоящих свай ростверком свайное поле используется в качестве основания для строительства зданий жилищного и промышленного типа, а также всевозможных инженерных и гидротехнических сооружений.
В свайных фундаментах ростверк и сваи выполняют две разноплановые функции: ростверк - объединяет опоры в монолитную конструкцию и распределяет между сваями нагрузку массы здания, придает им устойчивости в грунте и увеличивает сопротивление свай к выталкивающим и горизонтальным воздействиям.
Элементы свайного поля, в свою очередь, переносят нагрузку веса сооружения на шар почвы, в которой расположена их опорная часть.
За счет того, что сваи забиваются на глубину - от 3 до 15 м., они вскрывают поверхностный шар грунта и распределяют вес сооружения в глубинной, высокоплотной и устойчивой почве, что особенно важно при возведении домов на территориях с проблемными грунтами.
Важно: возведение здания осуществляется после обвязки свайного поля ростверком, который выступает в качестве несущей поверхности для кладки стен.
В соответствии с формой ростверка и проектируемой нагрузки от конструктивных элементов здания, сваи в фундаменте могут располагаться следующим образом:
1) В виде свайного куста – совокупности небольшого количества свай, расположенных компактно. Ростверк при этом может иметь соотношение сторон не более чем 1:5. Такая компоновка свай применяется под колонны, некоторые высокие конструкции (например, дымовые трубы), стойки и т.п.
2) В виде свайной полосы – под вытянутые, протяженные фундаменты, например под длинные стены, набережные и т.п.
3) В виде свайного поля – в отличие от свайного куста, свайное поле состоит из значительно большего количества свай, например, при строительстве зданий и сооружений на сплошном (в виде плиты) ростверке, под мостовыми опорами и прочие сплошные фундаменты.
Определение свайному полю дано в строительном словаре:
«поле свайное– прямоугольный участок территории или акватории, на котором произведена забивка свай по заданной сетке»
Исходя из определения, и в зависимости от размеров строящегося здания, сваи в свайном поле могут располагаться:
1) рядами
2) в шахматном порядке
При этом, в случае, когда речь идет о забивке небольшого количества свай, как правило, их размещают рядами (в два ряда). Более обширная подошва для ростверка требует шахматного размещения свай.
Подготовка свайного поля
Сваи забиваются таким образом, чтобы расстояние от крайних осевых линий свай до наружной кромки проектируемого ростверка составляло величину диаметра сваи.
Любым проектировочным работам по расчету свайного поля предшествует проведение геодезического исследования грунтов на строительной площадке. В процессе исследований определяются следующие данные:
1) Сила сопротивления (грузонесущая способность) грунта;
2) Плотность почвы;
3) Насыщенность влагой;
4) Глубина промерзания;
5) Напластование разных видов почвы в пределах строительного участка.
Геодезические изыскания при проектировании свайного фундамента
Рис: Геодезические изыскания при проектировании свайного фундамента
Важно: необходимость в геодезии участка обуславливается тем, что фактическую несущую способность конкретной сваи невозможно рассчитать исключительно по материалу ее изготовления, поскольку сила сопротивления почвы, в большинстве случаев, будет меньшей, час грузонесущая характеристика сваи.
Поэтому, свойства свай всегда рассчитываются на основании характеристик почвы, в которую они будут погружаться.
Расчет количества опор в свайном поле ведется в три этапа:
1) Определяется совокупная нагрузка, которая будет действовать на фундамент в процессе эксплуатации;
2) Определяется грузонесущая характеристика одной сваи;
Совокупная нагрузка делится на несущую характеристику сваи, что дает требуемое количество опор.
3) Для расчета совокупных нагрузок на свайное поле необходимо высчитать массу здания исходя из удельного веса стройматериалов, использующихся для строительства дома, и площади его конструктивных элементов.
Далее рассчитывается эксплуатационная нагрузка на строение, величина которой, согласно ГОСТ 20107-85, составляет:
1) Для жилых сооружений - 150 кг/м2 перекрытия;
2) Для промышленных сооружений - 200 кг/м2.
Важно: если проектируется свайное поле двухэтажное здание, эксплуатационная нагрузка определяется с учетом обеих этажей.
Следующий этап - высчитывание нагрузок от давления снежного покрова в зимнее время года, величина которой будет отличаться, в зависимости от географического расположения здания.
При расчете снеговой нагрузки площадь крыши умножается на нормативную массу снежного покрова на 1 м2.
В результате формула общих нагрузок на свайный фундамент принимает следующий вид: ОН = (Мз + Эн + Сн)*1.2, где
Мз - масса здания;
Эн - эксплуатационная нагрузка;
Сн - снеговая нагрузка;
1.2 - коэффициент надежности.
Следующий этап проектирования, после определения величины нагрузок - расчет грузонесущей способности свайной опоры, который осуществляется на основе информации о грунте, полученной в результате геодезических испытаний.
Несущая способность железобетонных свай высчитывается по формуле:
Fd = Yc*(Ycr*R*A + U∑Ycri*Fi*Li), в которой:
Yc - совокупный коэффициент работы свайной опоры в почве;
Ycr - коэффициент работы грунта под острием свайного столба;
R - нормативное сопротивление почвы под острием сваи;
А - поперечное сечение свайной опоры;
U - периметр площади сваи;
Ycri - коэффициент работы почвы по боковым поверхностям опоры;
Fi - нормативное сопротивление почвы по боковым поверхностям свайного столба;
Li - длина боковой поверхности ствола сваи.
Важно: по завершению расчета величина совокупных нагрузок на свайное поле разделяется на грузонесущую способность одной сваи, что дает требуемое количество опор в фундаменте.
Наиболее востребованным в сфере жилищного строительства типом железобетонных свай являются столбы цельного квадратного сечения 30*30 см. Такие сваи используются для возведения:
1) Малоэтажных и многоэтажных зданий;
2) Промышленных помещений - ангаров, хранилищ, складов;
3) Усиления уже существующих фундаментов на сваях.
Важно: при необходимости строительства тяжелых зданий, где от свай требуется максимальная грузонесущая способность, могут применяться столбы сечением 35*35 и 40*40 см. Для возведения легкий сооружений из дерева и пенобетонных блоков - сваи 25*25 см.
Сваи квадратного сечения применяются для возведения зданий и сооружений во всех видах почвы, включая:
1) Пучинистую почву;
2) Почву, склонную к горизонтальным сдвигам;
Низкоплотный и влагонасыщенный грунт - илистый, заболоченный, торфяники.
В регионах, где уровень сейсмичности не превышает 6 баллов, могут использоваться квадратные сваи с внутренней полостью. За счет экономии расходных материалов при их производстве (бетона и арматуры), такие изделия стоят дешевле сплошных свай.
Если на площадке присутствует толстый верхний пласт проблемной почвы (свыше 10 м.), и длины цельных свай не хватает для его вскрытия, применяются составные конструкции. Их совокупная длина может доходить до 28 метров за счет стыковки двух отдельных секций в процессе погружения.
Геодезическая разбивка свайного поля - один из ключевых этапов предварительных работ перед непосредственным погружением свай. Данный процесс состоит из трех этапов:
1) Переноса на площадку базисных линий свайного поля - внешних и внутренних контуров фундамента;
2) Разметку мест забивки каждого элемента свайного поля согласно проектной схеме;
3) Определение нулевого уровня свайного поля (высоты для выравнивания опор после забивки)
Разметка свайного поля ведется с применением досок обноски, между которыми натягивается бечевка либо мягкая проволока. При разметке точек погружения свай бечевка натягивается перпендикулярно друг другу так, чтобы место ее пересечения совпадало с точкой забивки ЖБ конструкции.
Важно: разметка свайного поля подтверждается документально, в процессе выполнения работ составляется "Акт разбивки осей свайного поля", к которому прилагается исполнительный чертеж, в нем указывается основная информация - расстояние между сваями, положение базисных линий, высотные отметки.
Обустройство свайного поля начинается с выполнения подготовительных работ, которые включают:
1) Перемещение на объект строительной техники;
2) Доставку свай, их разгрузку и распределение по расходным складам;
3) Вертикальную разработку участка (рытье котлована, если он предусмотрен проектом).
По завершению разбивки свайного поля в работу вступает копровая машина, посредством которой ведется погружение ЖБ свай. Сам процесс выполняется в следующей последовательности:
1) Копр размещается на месте забивки, свая фиксируется лебедкой и подтягивается к точке погружения;
2) Вспомогательный персонал производит строповку сваи, конструкция поднимается и размещается в вертикальном положении на месте забивки;
3) Свая закрепляется на копровой мачте установки и стыкуется с сваебойным молотом, производится проверка ее вертикальности (при наклонной забивке - угла наклона);
4) Сваебойный молот копра наносит по погружаемой конструкции удары до тех пор, пока не наступит проектный отказ сваи.
Отказ наступает в момент, когда глубина погружения столба от серии ударов молота (залога) совпадает с предварительно рассчитанной в проекте величиной. После отказа копровая установка приступает к погружению следующей сваи, таким образом обустраивается все свайное поле.
ЭкоГарден" - дачные дома, каркасные дома, садовые домики, хозблоки, бани, беседки http://eco-garden.info #садовые_домики, #дачные_дома, #дома_из_клееного_бруса,#каркасные_дома,#каркасно_щитовые_дома, #летние_домики,#загородные_домики,