Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Апреля 2013 в 14:16, реферат
Издавна люди применяли при строительстве домов свайные фундаменты. Дома строились прямо на воде и в районах, подверженных затоплениям, на сваях из бревен, поднимая жилище над землей на 1-2м. Сваи в старину делали и загоняли в землю вручную. Это было совсем не простое занятие, при этом довольно трудоемкое.
Издавна люди применяли при строительстве домов свайные фундаменты. Дома строились прямо на воде и в районах, подверженных затоплениям, на сваях из бревен, поднимая жилище над землей на 1-2м. Сваи в старину делали и загоняли в землю вручную. Это было совсем не простое занятие, при этом довольно трудоемкое.
Применяются свайные фундаменты на участках, расположенных на слабых грунтах, под сооружения в один или несколько этажей. Такие фундаменты позволяют полностью отказаться от проведения земляных работ. Нагрузка от здания через сваи передается на расположенные ниже слои грунта. В грунт сваи забиваются с помощью специальной техники (забивные сваи). Бывают также буронабивные сваи, когда пробуренные скважины заполняются бетоном (сваи набивные). Длина свай для индивидуального домостроения составляет около 4-6м.
Сваи забивные бывают вертикальными или наклонными. Верх всех установленных свай срезается по одному уровню и концы соединяются друг с другом ростверком. Он воспринимает все нагрузки, идущие от здания, на себя, передавая их равномерно на сваи.
Забивные сваи могут быть изготовлены из дерева, металла или железобетона.
Сваи деревянные изготавливаются из древесины хвойных пород: сосны, лиственницы, кедра, реже делаются из дуба. Тонкий конец деревянной сваи должен в диаметре иметь не меньше 18см. Конец сваи, забиваемый в грунт, заостряется, затем на него надевается наконечник из стали, служащий для защиты заостренного конца от повреждения во время погружения его в грунт. Верхний конец защищается стальным кольцом, предохраняющим дерево от раскалывания, при ударах молота.
Сваи из железобетона делаются чаще всего квадратного сечения. Один конец железобетонной сваи также заостряют.
Для изготовления металлических свай применяется металлопрокат. Трубчатые металлические сваи часто заполняются бетоном. Главное достоинство трубчатых свай – это их лёгкость. К тому же трубчатые сваи можно забивать на очень большую глубину, наращивая их длину по мере погружения в грунт. Трубчатые сваи с наваренной по их поверхности винтовой полосой называются винтовыми. Они ввинчиваются в грунт и имеют многократно большую несущую способность.
Микросваи - это сваи из железобетона, имеющие длину 2,5-3 м. Их используют обычно при малоэтажном строительстве. Применение таких свай позволяет снизить расход бетона на создание нулевого цикла, при этом повышая несущую способность главной опоры здания.
Эффект от применения технологии использования микросвай особенно заметен на глинистых пучинистых грунтах, где требуется закладка фундаментов на большую глубину, при большом расходе бетона. В западноевропейских странах микросвайная технология для строительства малоэтажных домов появилась около 40 лет назад.
Фундаменты на микросваях можно устанавливать в любой сезон года в том числе на заболоченных участках и участках с насыпным грунтом. Микросваи могут применяться и для бесподвальных домов и для зданий, имеющих подвалы и цокольные этажи. Для возведения подвальных стен созданы специальные панели из железобетона, имеющие толщину 100-120мм, опирающиеся на установленные микросваи. Для стен основанием служит ростверк, сооружение которого ничем не отличается от обычного.
В домах из бревен или бруса нижний венец устанавливается прямо на верхнюю часть микросвай. Для этого требуется точное соблюдение глубины погружения, проверяемой с помощью нивелира.
При проведении малоэтажного строительства буронабивные сваи ничем не уступают по надёжности сваям забивным. Такой способ устройства фундаментов наиболее распространён на грунтах, имеющих свойство вспучивания, потому что гарантирует целостность фундамента.
Технология устройства буронабивного фундамента более трудоёмка по сравнению с технологией свайного фундамента, зато не нужна дорогостоящая аренда сваебойной техники. Буронабивные фундаменты делаются при помощи бетонирования, методом заливки бетона в заранее пробуренные и армированные скважины.
Арматурный каркас служит для повышения прочности буронабивной сваи. В скважину помещаются связанные в каркас 3 - 4 прута арматуры, имеющей диаметр 10 - 12мм. Армирование производится на случай возникновения эксцентричных нагрузок, а также сдвигающих усилий. Арматура также служит связью между сваей и ростверком. Каркас воспрепятствует возможному разрыву фундамента под действием морозного пучения грунта.
Для буронабивного свайного фундамента опалубкой является сам грунт. Для этого грунт бурится на глубину 9-15 м. диаметром 20-25 см. в зависимости от характера грунта. Если под буронабивной свайный фундамент приходится раскапывать грунт, то в качестве опалубки можно применить трубы из металла или асбоцемента, имеющие соответствующий диаметр.
Чтобы избежать выталкивания буронабивных свай грунтом, вспучивающимся во время мороза, их необходимо по всей длине изолировать от воздействия грунта специальным чехлом, изготовленным из оцинкованной стали, или несколькими слоями пленки ПВХ или рубероида. Вспучивающийся грунт будет скользить по чехлу, при этом фундамент останется неподвижным. Устанавливая арматурный каркас, нужно принять меры, чтобы он не сдвинулся и не вступил в контакт с почвой.
Укладка бетона производится слоями, при этом он уплотняется штыкованием. Применяемый для заливки в скважину бетон должен быть непременно "тяжелым", с включением в его состав "тяжелых" заполнителей — кварцевого песка, щебня горных твердых пород. Процесс заполнения бетоном каждой скважины-сваи должен идти непрерывно. Фундамент на буронабивных сваях можно нагружать лишь после окончательного схватывания бетона (т.е. не раньше 28 суток после бетонирования).
Для создания буронабивной сваи разработана и уже внедрена специальная технология, основанная на применении машин импульсного действия (пневмопробойников). Преимущество этой технологии в том, что под действием бетонной смеси стенки скважины значительно уплотняются, повышая этим несущие свойства грунта. В результате сваи буронабивные, сформированные по этой технологии, имеют несущую способность выше в 2,5 - 4 раза, чем у традиционных буронабивных свай, а также выше в 1,5 - 2,5 раза, чем несущая способность забивных свай, имеющих сечение 30x30см.
Заполнение скважины производится сухой смесью бетона, которая вдавливается в стенки скважины и её днище при вторичной проходке пневмопробойника. Операция повторяется до тех пор, пока свая не достигнет расчетного диаметра. После завершения работы пневмопробойника в скважину подается литой бетон, при этом формируется монолитная свая, обладающая повышенной несущей способностью.
Свайный фундамент, созданный на базе технологии «ТИСЭ», интересен с точки зрения экономии, при этом такие фундаменты довольно хорошо показали себя на практике. Как показали исследования, несущая способность свайного фундамента существенно возрастает при опоре его на пяту, имеющую расширение. Пята, имеющая 60 см. в диаметре, позволяет уменьшить число свай примерно в 2 раза, при этом не ослабляя в целом несущую способность фундамента.
Для устройства такого фундамента не нужна дорогостоящая техника, однако в ходе его сооружения применяется специальный бур. Ручное буровое приспособление сводит к минимуму земляные работы, позволяя при этом добиться высокого результата.
Ручной бур изготовлен в виде раздвигающейся штанги с перекладиной для рук на одной стороне. На другой расположен сборщик грунта, имеющий две режущие кромки. Сама штанга может раздвигаться на 2,2 м., закрепляясь резьбовыми фиксаторами в средних положениях.
Вес бура составляет всего 7,5 кг., что делает работу с ним простой и лёгкой. Над сборщиком грунта установлен откидной плуг, имеющий резцы, способные облегчить бурение в плотных грунтах. Плуг имеет такую конструкцию, которая позволяет ему при необходимости принимать под своим весом горизонтальное положение и в этом положении стопориться.
Глубина бурения скважины под сваи определяется в ходе геологических исследований. Обычно бурение производится на 10-15 см ниже уровня промерзания грунта, расчётного для данного региона. После окончания бурения скважина освобождается от комьев земли, армируется металлическими стержнями. Закладка бетона в скважину производится слоями, с уплотнением методом штыкования.
После заполнения сферической полости, в скважину опускается "рубашка" (по всей цилиндрической части). Её верхняя кромка совмещается с указателем уровня ростверка в его нижней части. Для изготовления "рубашки" можно использовать толь, рубероид или ПВХ-пленку хорошей плотности. Затем цилиндрическая часть скважины послойно заполняется бетоном. Через 28 дней (после полного застывания бетона), производится формирование ленточного ростверка, имеющего сечение либо 30x40 — 30x50 см., в зависимости от шага свайных опор.
Расчёт ростверка производится, как для неразрезной балки из железобетона. Особенностью столбчато-ленточного (свайного) фундамента, устроенного на пучинистых почвах, является наличие обязательного зазора, который должен быть между грунтом и ростверком в его нижней части. Зазор обязательно делается для того, чтобы при вспучивании, грунт не воздействовал на ростверк, поднимая его.
Ширина ростверка выбирается в зависимости от возводимой ширины стен, а его высота берется обычно 40-50 см. Формируя ростверк, необходимо жёстко связывать арматуру буронабивного фундамента с арматурой ленточного фундамента, чтобы предотвратить горизонтальные сдвиги. Для этого ещё при армировании скважины, нужно выводить арматурные стержни на высоту установки ростверка.
Технология создания фундаментов "ТИСЭ" позволяет строить дома, имеющие до трёх этажей в высоту, соответствующим образом рассчитывая их несущую способность. Недостатком таких фундаментов является то, что они лишают возможности устройства подвальных помещений. Если подвал все же необходим, то его придётся строить отдельно от здания, при этом соблюдая условие, чтобы стена, расположенная между столбчатым фундаментом и подвалом способна была противостоять боковому давлению грунта. Либо стоит задуматься об устройстве фундамента из монолитной плиты.