Что такое отказ сваи при забивке

Что такое отказ сваи при забивке

Знание, что такое отказ сваи, является основным при изготовлении фундамента такого типа. От правильного расчета и выполнения этого показателя будет зависеть прочность и надежность всего сооружения, а также возможная скорость его усадки. Первое значение этого параметра получают в процессе проектирования, а остальные – уже при работе на местности, поэтому стоит рассмотреть, как правильно рассчитывают и применяют параметры отказа сваи.

Что такое отказ сваи

При строительстве дома на сваях мастерам необходимо предварительно забить их на определённую глубину. Здесь применяют правило: нижнее основание сваи должно упереться в глубинные грунты, тогда её несущие свойства будут использованы в полной мере.

В процессе работы производятся измерения частичного углубления приспособления после одного удара молотом. Это и называют отказом сваи.

Схема прохождения сваи до отказа с указанием типов грунта

Для определения данного параметра используется специальный прибор. В зависимости от способа замера и полученных результатов различают несколько видов показателей:

• проектный;
• ложный;
• истинный.

Каждое из этих значений имеет большое значение при подготовке и изготовлении фундамента. Стоит рассмотреть, каким образом получают каждое из них.

Наглядно увидеть процесс забивки свай до отказа можно в следующем видео:

Вычисление проектного отказа

Этот этап работы необходимо выполнить ещё при проектировании дома. Для этой цели предварительно производится исследование местности и почвы, где будет построено сооружение. Для правильности расчета необходимо проверить тип почвы, глубину залегания твердых пород и расположение грунтовых вод.

На основании этого определяется длина, диаметр используемых свай и глубина из забивания.

Полученные сведения обязательно вносятся в проектный план, с которым сверяются строители при забивке свай. Большие отклонения от значений, полученных путем расчета, считаются недопустимыми.

Залог сваи

Поскольку на практике невозможно получать результат после каждого удара, для расчета применяется так называемый залог свай. Суть этого принципа заключается в следующем: измерения производятся после определённого числа ударов, а полученное значение потом делится на их количество.

Измерение залога сваи зависит от типа сваебойного механизма. Если он оснащен дизельным молотом одиночного типа, то измерения можно производить после 10 ударов.

При применении гидромолота лучше опираться не на количество ударов, а на время работы механизма. Расчетный период чаще устанавливается в минуту. Затем требуется узнать, сколько ударов произвел гидромолот за отведенное время, а после разделить полученную глубину сваи при забивке на число ударов.

В современном строительстве сваи можно не только вбивать, но и вдавливать. Для этого используются специальные механизмы. Так как гидромолот не приспособлен наносить удары по свае, залог также рассчитывается исходя из времени его работы. С таким устройством работы выполняются в несколько приёмов. Первое движение агрегата – надавливание на опорный элемент фундамента. После достижения определенной глубины начинается возврат подвижной части на исходную точку.

Этот процесс наглядно демонстрирует следующее видео:

Почему реальный и проектный отказ сваи могут отличаться

Часто бывает, что при забивке свай кажется, что приспособление уперлось в твердый грунт, а проверка документации показывает недостаточное погружение механизма в почву. На это есть несколько объяснений:

• если нижняя конструкция уперлась в твердый пласт грунта, он может создавать препятствия для дальнейшего погружения;
• при оттоке грунтовых вод консистенция почвы нарушается, становясь более твердой, что увеличивает силу трения о ствол и мешает дальнейшему продвижению.

Чтобы определить причину произошедших затруднений, требуется приостановить работу приблизительно на неделю. За это время почва возвратится в своё естественное состояние и тогда можно будет завершить начатое.

В результате проектный отказ сваи не должен отличаться от фактически полученного.

Ложный и истинный отказ сваи

При выполнении работ на глинистом или песчаном грунте может случиться так, что в процессе погружения сваи происходит уплотнение грунта за счет объёма, выдавленного ею. И если сразу после остановки механизма снять показания, можно получить значение ложного отказа.

Чтобы снять правильный результат, процесс останавливают на некоторое время. По истечении этого срока снова производят измерения. Полученный таким образом показатель называют истинным значением.

Чтобы понять, почему два полученных значения будут отличаться друг от друга, важно знать процессы, которые происходят в грунте в период покоя. За это время проходит процесс восстановления, он включает в себя возврат почвы в прежнюю структуру и плотность. Количество времени, отводимое под отдых почв, зависит от типа влажности грунта.

Как произвести расчёт

После того как процесс забивки завершен, требуется финишный расчет несущей способности изготовленной конструкции. Для этого требуется несколько параметров:

• тип и масса устройства, которое использовалось для этой работы;
• вес молота в его ударной части;
• используемая для забивки энергия механизма;
• сопротивление грунта, меняющееся в зависимости от его индивидуального строения;
• сопротивление и площадь сечения забитых свай;
• вес конструкции;
• остаточный и упругий отказы стержня.

Чтобы из всех этих параметров произвести вычисления, требуется специальная формула:

Для получения несущей способности различных типов грунта стоит воспользоваться таблицей:

Стоит помнить, что иногда полученное значение совпадает с проектной документацией, а уровень отказа так и не достигнут. В этом случае работу нужно продолжить до тех пор, пока опоры фундамента не достигнут твердых грунтов. Иначе прочность здания будет поставлена под угрозу.

Чтобы предвидеть возможные ошибки в расчетах, после завершения работ производится испытание забитых свай на предмет достижения ими твердых грунтов.

Расчет глубины прохождения сваи до отказа является важным этапом в строительстве. Так как он позволяет поставить фундамент на прочном основании. Измерения производят на разных этапах работ.

Глубина отказа рассчитывается во время составления проекта, в процессе забивки свай и по завершении этого процесса. Полученные данные тщательно сверяются, а выявленные расхождения проверяются. Всё это позволяет заложить прочное основание, которое станет первым шагом в строительстве прочного и уютного дома.

Проектный отказ сваи — это страшно для постройки или нет?

Отказом сваи называют значение, определяющее глубину погружения сваи под ударом сваебойного молота. Отказ измеряется с точностью до 1 мм.

Поскольку измерить осадку от единичного удара молотом сложно, отказ принято определять с помощью среднего значения серии из 10 ударов (залог).

Говоря простым языком отказом сваи называют ее «отказ», неспособность продвигаться далее вглубь грунта ввиду его высокой твердости (плотности).

Определение и необходимость залога

Понятие “залог при забивке свай” используется при расчете проектных величин. Залог сваи – это комплекс из нескольких ударов по ней (не менее четырех), производимых с помощью молотка и помогающих узнать среднее значение отказа. Количество движений зависит от типа инструмента, которым производится процедура. Когда применяется дизельный молот, число ударов равно 10. При использовании вибрирующего погружателя или инструмента двойного действия величину измеряют количеством движений в минуту. Опору всегда погружают до тех пор, пока не будет достигнуто проектное значение. При работах необходимо контролировать вертикальность ее положения.

Расчетный отказ сваи – показатель, свидетельствующий о ее достаточной заглубленности, а также о способности выдерживать нагрузку, предполагаемую проектом постройки.

Для максимальной точности вычислений рекомендуется проводить несколько типов испытаний. Сюда относятся динамическое и статическое тестирование опорных элементов, а также изучение почвы и процедура зондирования.

Вычисление проектного отказа

Этот этап работы необходимо выполнить ещё при проектировании дома. Для этой цели предварительно производится исследование местности и почвы, где будет построено сооружение. Для правильности расчета необходимо проверить тип почвы, глубину залегания твердых пород и расположение грунтовых вод.

На основании этого определяется длина, диаметр используемых свай и глубина из забивания.

Полученные сведения обязательно вносятся в проектный план, с которым сверяются строители при забивке свай. Большие отклонения от значений, полученных путем расчета, считаются недопустимыми.

Истинный и ложный отказ сваи

Выделяются два типа отказа опоры.

Ложный получается сразу же по окончании погружения до той точки, на которой ее заглубление от залога идентично проектному плану. Истинный отказ получается по истечении некоторого периода времени после того как статическая нагрузка будет удалена, а земля успеет восстановить свою структуру. Способ определения этой величины посредством ударов специального молотка, предназначенного для забивки свай, носит название динамических испытаний. Длительность перерыва варьируется в зависимости от особенностей почвы, присущих данной местности.

На время выдерживания влияют состав грунта, его влажность и плотность. В Московской области оно может варьироваться в пределах 20-40 дней. После того как почва восстановится, у опорного элемента возрастает значение несущей способности по сравнению с тем, каким оно было сразу после внедрения сваи в землю.

Что это за величина?

Схема заглубления сваи
Отказ сваи в строительстве – это величина, которая показывает, насколько углублена конструкция. При этом её нижнее основание должно упираться в прочные глубинные грунты, которые обладают высокой плотностью. Отказ сваи это мера, суть которой заключается в размере частичного углубления устройства после единичного удара молота. Существует специальный прибор, который позволяет измерять данную величину – прогибомер. Его погрешность составляет одну десятую миллиметра. Рассматривают два вида отказа – по проекту и по факту. Проектный рассчитывается с помощью формул на основании строительных норм при проектировании фундамента.

Проектный отказ сваи определяется с учётом характеристики грунтов, свай и техники, которая используется для забивки конструкции. Погружение железобетонного столба считается выполненным тогда, когда отказы по проекту и по факту совпали.

Формула Герсеванова для расчета отказа свай

Чтобы посчитать отказ L сваи, возникающий от единичного ударного воздействия, используется формула:

Величины, входящие в выражение:

• F – площадь сечения опоры в квадратных метрах;
• Эр – энергия ударного воздействия;
• n – коэффициент, используемый при погружении сваи из железобетона с использованием дизельного молота;
• P – проектное значение несущей способности;
• Kn – коэффициент надежности;
• q – масса опоры с наголовным элементом;
• q1 – масса подбабка;
• Qn – вес дизельного молотка;
• e – коэффициент, показывающий восстановление опоры после удара.

В результате расчета получается значение отказа в сантиметрах. Задействованные в формуле величины массы, а также несущая способность выражаются в килоньютонах (1 кН = 102 кг). Параметр q1 используют в случае расположения установки для забивания опор над котлованом. Коэффициент е для конструкции из железобетона, снабженной наголовником и вкладкой из дерева, равен 0,2. Параметр n принимается равным 150 кН/м2.

Коэффициент надежности зависит от числа свай: чем их больше, тем меньше цифра. Для 1-5 опорных элементов значение будет равно 1,75. Если же свай больше двух десятков, берут цифру 1,1.

Контроль качества установки свай

Качество монтажа свайной несущей конструкции следует контролировать во время всего процесса проведения работ. На него влияет:

• Качество материала, используемое при монтаже конструкции;
• Неукоснительное выполнение всех утверждённых правил погружения свай;
• Правильное размещение свайных стержней согласно проекту;
• Качественное проведение работ при углублении свай;
• Контроль обеспечения высокой прочности свайного основания.

Из всех перечисленных областей нестандартным является последняя. Для выполнения этого контроля применяют два метода: статистический и динамический. Для набивных – только статистический.

Статистический способ

Измерение отказа свай гидравлическим прессом

Статистический способ контроля несущей способности применяют после выполнения работ по монтажу свайной конструкции, перед началом проведения дальнейших работ по строительству будущего здания. Для этого необходимо нагружать конструкцию определённым грузом или обеспечить давление на неё, используя гидравлический пресс до момента появления незначительного движения.

По оказанному усилию делают вывод о несущей способности сваи. Этот метод является достаточно надёжным, но требует больших усилий и траты времени (от 4 до 12 суток). Поэтому в основном он применяется для контроля качества буронабивных свай.

Динамический способ

Динамический способ – это условное оценивание несущей способности свайных стержней по показателю отказа. Для его определения используют разные способы. Например, применение отказомера – прибора со шкалой с передвигающимися вдоль него указателями. Этот прибор располагают прямо на грунт или прикреплять на сваю. В период углубления сваи сдвигается один из стержней. Положение его указывает значение остаточного отказа. Во время незначительного обратного движения сваи второй указатель перемещается вверх и указывает значение упругого отказа.

Расчет несущей способности сваи

Вычислить несущую характеристику Р можно, воспользовавшись следующим выражением:

P = (yc/yq) * (0,5*F*n + √0,25*F2*n2+(F*n/e)*QH*̅((Q+0,2q)/(Q+q)))

Величина e в данной формуле – действительное значение отказа, QH – работа молотка, а Q – масса его ударного сегмента. Используемые в выражении коэффициенты yc и yq указывают соответственно на условие работы опоры и надежность. Остальные переменные обозначают те же величины, что и в предыдущей формуле.

Так что же такое забивная свая?

Стандартная забивная свая – это железобетонное изделие, имеющее конструктив в виде армокаркаса из несущей арматуры сечением 10мм с обвязочной арматурой сечением 5мм и заливкой бетоном классом прочности B22,5 (маркой М300). Каждый тип сваи имеет маркировку. Допустим, маркировка С30.15-3 – 3-х метровая свая сечением 150 мм

На первый взгляд может показаться, что нет ничего проще, как изготовить армокаркас, уложить его в форму и залить бетоном, немного подождать – и забивная свая готова.
Да, сегодня все чаще и чаще появляются мини производства, которые изготавливают различные ж/б изделия, в том числе и сваи. Но забивная свая – это особый вид жб конструкций, технология ее изготовления включает в обязательном порядке цикл пропаривания после заливки бетона. Пропаривание сваи происходит в специальных камерах. Без цикла пропаривания с очень большой вероятностью при наборе прочности бетона не будут достигнуты требуемые по ГОСТам нормативы. Соответственно такие изделия могут быть негодными для применения в строительстве. Позволить себе камеры пропаривания может далеко не каждое производство, ведь речь идет не только о самих камерах, но и об увеличении количества циклов производства и сложности самого процесса пропаривания.

Много раз нам приходилось встречаться со сваями плохого качества. Железобетонная свая, как и любое ЖБИ, подлежит государственной сертификации. Поэтому перед покупкой свай обязательно удостоверьтесь, имеет ли производитель сертификат качества на сваи и обязательно требуйте паспорт качества партии свай при их покупке.

Свая, изготовленная с соблюдением всех технологических процессов, имеет высокий срок эксплуатации – более 100 лет.

Среднее значение при устройстве свай

Среднее значение при устройстве свай называется отказом. Определять его можно по-разному, в зависимости от способа погружения опоры в землю и применяемого при этом инструмента. Выделяют следующие величины:

• Отказ вдавливания, определяемый усилием на окончательных 0,5 м заглубления. Этот участок делится на 5 отрезков по 0,1 м и для каждого из них фиксируется параметр.
• Забивной отказ – усредненное значение углубления опоры при единичном движении, входящем в десятку конечных в залоге.
• Параметр, используемый при работе с погружающим виброинструментом. Он определяется по последней трети залога, длящегося 3 минуты.

Если значение опоры превысило расчетное, ее продолжают заглублять по прошествии некоторого периода ее пассивного нахождения в почве. Длительность этого интервала зависит от состава и характеристик грунта. Меньше всего он у крупнопесчаных почв, не отличающихся повышенной влажностью: в этом случае сваю оставляют на передержку минимум трое суток. Максимальный интервал устанавливается для случаев, когда опора проходит через пластичный глинистый грунт, отличающийся мягкостью или текучестью.

Какие ошибки могут возникнуть при монтаже свай

При самостоятельном монтаже свай могут возникнуть серьёзные ошибки. Чтобы не допустить этого следует разобраться, где могут возникнуть проблемы.

Первое на что требует обратить внимание – неправильное расположение. Необходимо, чтобы установка произошла конкретно по намеченной линии схемы размещения фундамента

То есть, сваи могут быть расположены не по прямой, а отклонены влево или вправо от оси. Неправильное размещение может привести к неравномерному распределению нагрузки и дальнейшему проседанию или перекосов здания. Следующая ошибка – это отклонение вертикального положения монтируемой конструкции. Если стержень накренился даже на маленький угол относительно вертикальной оси, то это грубое нарушение. Такую ошибку исправить при дальнейшем погружении невозможно.Вертикальность расположения конструкции необходимо контролировать постоянно, начиная с первого этапа и до точки упора.

Самостоятельный монтаж сваи

Допустимое отклонение сваи по вертикали до 2 градусов. В ином случае ошибка размещения приведёт к шаткости конструкции, что вызовет потерю её жёсткости.

• Часто допускаются ошибки при выравнивании горизонтально уровня стержней. Некоторые, упрощая себе работу, выравнивают горизонталь способом выкручивания столбов. Правильно это делать, обрезая лишнюю длину с помощью болгарки. При выкручивании сваи, теряется степень жёсткости. Это чревато проседанием конструкции, неустойчивости и шаткости.
• Если столбы не погружены на необходимую глубину, то это тоже влечёт за собой грубейшую ошибку. Правильно установленная свая, это когда её основание упирается та почву повышенной плотности. Именно это обеспечивает конструкцию высокой жёсткостью и повышает её несущую способность.

• Следующая ошибка, отказ от бетонирования столбов. В этом случае произойдёт скопление влаги в его полости, что повлечёт к возникновению ржавчины и разрушению конструкции.
• Размещение свай по отношению друг от друга на расстоянии более трёх метров также является грубейшей ошибкой.

Практическое применение полученных данных

Если при погружении конструкции на требуемую глубину значение отказа остается слишком большим даже по окончании манипуляций, произведенных после периода выдержки, работы координируют с компанией, подготовившей проект. Ее представители могут посоветовать внести в него изменения либо провести статическое тестирование опор. Бывают случаи, когда отказный параметр устанавливают строго, а степени заглубления придается меньшее значение. Тогда допускается недобить опору (но не более, чем на 0,5 м).

Что такое забивные сваи?

Все, кто имел отношение к строительству серьезных сооружений, будь то многоэтажные и высотные здания, промышленные объекты и т.д., имеет представление, что такое забивные сваи. Забивные железобетонные сваи уже более полувека применяют на больших стройках в качестве несущих элементов фундаментов и сооружений. Стандартные сваи, которые используют в гражданском и промышленном строительстве, начинаются от сечения 300х300 мм, длиной 3-12 м. В частном малоэтажном строительстве, когда речь идет о нестабильных и сложных грунтах, проектировщики зачастую разрабатывают проекты фундаментов на основе забивных свай, потому что альтернативных вариантов фактически нет. Кошелек клиентов от таких конструкторских решений существенно страдает, ведь забивка таких свай встает «в копеечку». Существенную часть затрат составляет перебазировка и аренда тяжелой строительной техники. Зачастую все это усугубляется сложностями с подъездными путями на участок и индивидуальными особенностями самого участка.
Несколько лет назад появились забивные сваи, ориентированные на малоэтажное коттеджное строительство – сваи сечением 150х150 и 200х200 мм длинами 3, 4 и 5 метров. Также появилась мини-забивная техника, способная беспрепятственно выполнять забивку таких свай в любых даже самых сложных условиях на участке. Использование забивных свай стало не только доступным по бюджету мероприятием, но во многих случаях даже и выигрышным с точки зрения общих затрат на строительство фундамента в сравнении с другими технологиями. Если же сравнивать надежность и несущую способность фундаментов на основе забивных свай с другими типами фундаментов – то в большем числе случаев, опираясь на геологические исследования грунтов и конструкторские расчеты нагрузок дома, фундаменты на забивных сваях оказываются вне конкуренции.

Итак, в статье пойдет речь, в первую очередь, о забивке железобетонных свай для малоэтажного и частного строительства, т.е. о сваях сечением 150х150 и 200х200 мм.

Отказ сваи — что это значит?

Любая свайная конструкция устанавливается по предварительно проведенным расчетам. Нельзя просто так прибыть на участок, разметить места нахождения будущих свай, а затем сразу же начать вбивать или вкручивать их в землю.

Так не будет обеспечиваться надежность конструкции, ведь свайные стержни могут максимально уйти в грунт, не обеспечив, при этом, надежность фундаменту. С целью определения глубины залегания свай, на которой они будут достигать твердого грунта, было введено такое понятие, как отказ сваи. Различают расчетный и практический отказы, суть которых исходит из их названия.

Отказ сваи при забивке — это степень ее погружения в процессе забивки или вдавливания. На практике это означает, что дальше этого значения свая уже не пойдет, обретя упор на плотном грунте. Измеряется отказ сваи с точностью до миллиметра.

Залог сваи

Поскольку определить глубину погружения стержня после одиночных ударов по нему невозможно, то состояние отказа стержняпринять считать после серии нанесенных по нему ударов. В этом и состоит определение залога сваи. Залог — это серия ударов молота по стержню. После серии ударов определяется среднее значение отказа.

При использовании молота принято считать величину залога — 10 ударов. Если применяются вибропогружатели или вдавливающие устройства, то залог измеряют за единицу времени.

Любые действия по забиванию или вдавливанию свай должны идти до самого конца, то есть, до того момента, пока стержень не откажется погружаться дальше.

Ложный отказ сваи

Практика свайных работ свидетельствует о том, что иногда, в процессе забивания сваи, происходит ее остановка. Причем, задолго до расчетного значения погружения. Это так называемый ложный отказ сваи. Такое явление характерно для некоторых видов грунта, которые сильно уплотняются под наконечником сваи.

Это может произойти при очень частых ударах или очень высокой скорости вдавливания. Как правило, после определенного перерыва, необходимого для восстановления структуры грунта, работу продолжают. Свая добивается до заданного уровня.

Параметры, используемые для правильного определения отказа сваи

Для чего необходимрасчет отказа сваи? При достижении сваей заданной глубины погружения делается вывод о том, что забитый стержень способен нести такую нагрузку, которая на нее будет возложена.

Расчет отказа стержня производится с учетом следующих параметров:

• Масса молота, которым производится забивание. Либо масса механизма, вдавливающего стержни в почву.
• Масса, которой обладает ударная часто молота.
• Коэффициент сопротивления грунта. Может иметь существенные различия на разных типах почвы.
• Площадь сечения сваи. Это ее поперечный разрез, который свидетельствует о том, какое сопротивление свая будет оказывать на грунт при вхождении в него.
• Вес сваи, который нельзя не учитывать при расчетах.
• Энергия ударов сваебойного молота или энергия того устройства, которое производит вдавливание сваи в грунт.
• Упругий и остаточный отказы стержня.

Вычисления производятся по известным формулам. На основании расчетов получают проектный уровень погружения свай в почву.

Для более точного определения глубины введения стержней в грунт, проводятся динамические и статические испытания свай на местности, а также зондирование грунта.

Использование расчетов на практике

На практике не всегда удается достичь совпадения проектного и реального уровней погружения. Например, если в процессе забивания стержня был достигнут проектный уровень, но свая не достигла твердого грунта, то погружение необходимо продолжать. Причем, до тех пор, пока не будет достигнут отказ сваи.

Если остановиться на проектном уровне, то масса здания может оказать влияние на фундамент, приведя к его осадке. При этом увеличится вероятность деформации здания.

Если же свая остановилась именно на расчетной глубине, то такую конструкцию считают полностью пригодной к дальнейшей эксплуатации.

Самостоятельное строительство свайного фундамента

При изготовлении свайного фундамента своими руками обычно используют винтовые сваи, так как для вбивания бетонных стержней нужна специальная техника. Это в определенной степени облегчает работы. Все сваи вкручиваются до упора, до достижения состояния «отказа». Если некоторые из них возвышаются над остальными, то производится их обрезка и подгонка всех свай под единый уровень.

Что такое отказ сваи при забивке

Чернюк В.П., Семенюк С.М.

Достоверный расчет величины погружения забивных свай в грунт на стадии проектирования фундаментов имеет важное значение для нормирования трудовых и денежных затрат, контроля несущей способности свай, определения времени погружения свай и сроков производства работ, создания наименее энергоемких технологий погружения и рационального выбора сваебойной техники.

В практике строительства отказы и продолжительность энергоемких технологий погружения свай определяют фактически на стадии производства работ после забивки пробного числа свай (в количестве 5-20 штук), что объясняется отсутствием соответствующей надежной методики расчета. Нормативными документами предпи-сывается «отказ определять как среднее значение из 10 последних ударов в залоге, а последний залог следует принимать равным 30 ударам при забивке свай паровоздушными одиночного действия или дизельными молотами». Отказы свай рассчитывают по формуле Н.М. Герсеванова, но и она дает большие погрешности в связи с наличием в ней ряда эмпирических коэффициентов (η, М, ε2).
В этой связи предлагается способ расчета величины погружения забивной сваи в грунт от действия одного или нескольких ударов сваебойного молота с целью определения величины осадки (отказа), коэффициента полезного действия (к.п.д.) и времени погружения сваи с использованием классических положений механики при свободном соударении тел.
Теоретические положения механики при свободном соударении тел не дают возможности точно определить величину отказа и кпд погружения, так как процесс погружения свай происходит в более сложных условиях (некоторая масса грунта налипает на сваю, а под ней образуется грунтовое ядро, обусловливающее погрешности вычислений по классическим формулам теории удара) и зависит от значительного числа влияющих факторов – физико-механических свойств грунта, параметров сваи (массы, размеров, материала, конфигурации), типа сваебойного оборудования, формы соударяемых тел и условий соударения.

Экспериментальная часть. В общем случае погружение сваи можно представить как процесс соударения трех тел – ударной массы молота, массы сваи с учетом наголовника и неподвижной части молота и массива грунта, протекающий в условиях пластической деформации грунта (рис. 1).
Работа, совершенная ударной массой ту за один удар, равна кинетической энергии молота массой ту+тн, сваи массой те и наголовника массой тнаг после нанесения удара (рис. 1, в):
, (1) 2A=2yнснагmmmmV+++⋅
где ту – масса ударной части молота;
тн – масса неподвижной части молота;
тс – масса сваи;
тнаг – масса наголовника;
V – совместная скорость движения ударной массы и масс сваи с наголовником и неподвижными частями молота после нанесения удара.

Вестник Брестского государственного технического университета. 2012. №1
а – до начала падения перед нанесением удара;
б – после падения ударной массы перед нанесением удара;
в – после падения ударной массы в момент нанесения удара;
г – после отскока ударной массы после нанесения удара
Рис. 1. Процесс взаимодействия ударной части молота массой my со сваей массой mc, наголовником массой mнаг и неподвижной частью молота массой тн на четырех этапах погружения
Для простоты в дальнейшем будем считать, что масса сваи и неподвижных частей молота с наголовником тн + тс + тнаг = М, поэтому:
, (2) 2A=2ymМV+⋅

Из равенств количеств движения ударной массы перед нанесением удара ту, масс сваи с наголовником и неподвижных частей молота после нанесения удара М (рис. 1, в) будем иметь ту •Vy = (ту + М)•V. Подставляя это значение в выражение (2), получим:
, (3) 22A=2()уууmVmМ⋅⋅+
где Vy – скорость движения ударной массы в конце падения (рис. 1, б).
Приняв во внимание, что в конце падения (рис. 1, б), но с учетом подскока ударной части молота на высоту h после нанесения удара (рис. 1, г), будем иметь . В технической литературе [2] величину h принимают равной 0,4 и 0,6 м соответственно для трубчатых и штанговых дизель-молотов, что соответствует примерно (0,15.0,33)Н, где Н – высота падения ударной массы. Проведенные нами дополнительные эксперимен-тальные исследования по отскоку металлических грузов от железо-бетонных поверхностей позволили установить, что высота отскока h составляет: h=(l-μ)H, где μ=0,35.0,45 – коэффициент отскока. В работе [2] также отмечено, что «при ударе молота по голове сваи возникают упругие деформации молота и сваи. Внешне работа упругих сил выражается тем, что молот с ударной массой ту, ударившись о сваю, подскочит на высоту h». 2уVgH= 2()уVgHh=−
При проведении экспериментальных исследований измерялась величина отскока металлических шаров разной массы (50 и 5 г) от деревянных, металлических и железобетонных поверхностей с высоты падения H=3;2,5;2;1,5;1;0,5 м. Некоторая часть результатов исследований величины отскока шаров h от бетонных поверхностей с высоты падения H представлена в табл. 1. По результатам исследований были построены графики зависимостей (рис. 2). ()hfHμ=

Таблица 1. Значения величины отскока h металлических шаров и высоты падения H от бетонных поверхностей Высота падения H, м

Способы забивки железобетонных свай

Каталог

• ЖБИ
• Нерудные материалы
• Бетон
• Цементный раствор
• Стеновые блоки
• Брусчатка
• Тротуарная плитка
• Бордюры
• Забивка свай
• Аренда спецтехники

Погружение железобетонных свай используется для создания основ фундамента при промышленном или частном строительстве. Железобетонный фундамент позволяет добиться надлежащих устойчивости и надёжности при возведении зданий на нестабильных почвах (глинистые, подвижные, песчаные и др.).

Работы по забивке свай обходятся на 30-40% дешевле создания монолитных бетонных оснований. К тому же, специальная техника позволяет делать это быстро и без угрозы для будущей конструкции. Далее рассмотрим основные способы, которые предусматривает ГОСТ на ЖБ сваи.

Ударный метод

Это самый универсальный способ, потому что подходит для любого типа почвы, включая твёрдые промёрзшие и каменистые грунты. Забивание применяется в любое время года и вне зависимости от погодных условий. Для этого используют специальное оборудование: сваебойные молоты гидравлического или дизельного принципа работы. Они устанавливаются на самоходную копровую установку. Далее перейдём к тому, как забивают железобетонные сваи:

1. Спецтехника фиксируется в необходимом месте.
2. Свая устанавливается в месте вбивания.
3. Сваебойным молотком с дополнительным грузом наносятся удары по опоре.

Процесс продолжается до тех пор, пока свая не достигнет необходимой глубины. Когда вбивают ЖБ сваи, на какую глубину это делать определяется масштабами будущей конструкции и типом грунта. Надёжно установленная опора, приобретает несущую способность.

Вдавливание

Погружение железобетонных свай вдавливанием осуществляется с помощью сваевдавливающей установки (СВУ). Во время установки оборудования гидравлический узел надёжно фиксирует опору и вгоняет её в почву с давлением около 1000 тонн. Интенсивность зависит от того, какое должно быть расстояние между ЖБ сваями. Но такой метод эффективен в городской застройке, потому что позволяет ставить сваи в метре от уже существующих зданий. Вдавливание железобетонных свай не создаёт шума и вибраций почвы при работе.

Вибрационный метод

Вибропогружение ЖБ свай происходит с помощью колебаний высокой и низкой частоты. Специальное оборудование позволяет дополнительно уплотнить грунт в точке установки, что добавляет строению устойчивости. Под динамической нагрузкой и весом спецоборудования, опора входит в грунт медленно и бесшумно. Погружение вибропогружателем железобетонных свай может осуществляться при помощи вибромолота. Он добавляет к вибрационной нагрузке ударную, усиливая эффект и ускоряя работу.

Метод лидерного бурения

Лидерное бурение ЖБ свай – самый безопасный способ погружения опор. Используя эту технологию забивки железобетонных свай, шанс повредить опору минимален. В месте установки предварительно бурится скважина. А уже потом туда забивается опорная свая. Технология бурения отлично подходит для каменистых, твёрдых или вечномёрзлых почв, потому что даёт сваи без проблем пройти через них и войти на проектную глубину. К тому же, в этом случае скважина становится направляющей, не давая опоре уйти не в ту сторону. Для монтажа используется специальная буровая установка.

Лидерное бурение имеет следующие преимущества:

• низкий уровень шума;
• ударные нагрузки имеют минимальный шанс деформировать сваю;
• вибрационная нагрузка на почву снижается;
• быстрый срок вбивания.

Что такое отказ

Отказом сваи называется максимальная глубина, на которую можно погрузить опору под ударным воздействием спецтехники. Этот параметр определяется типом грунта на поверхности и глубинными слоями почвы. Для точного вычисления этой величины используют прогибометр.

Современные способы вбивания свай учитывают особенности грунта и высоту строения, чтобы рассчитать все риски и понять, какие ЖБ сваи использовать. Каждый метод подходит под свою ситуацию, поэтому специалисты проводят предварительный анализ места вбивания свай, чтобы выявить оптимальный способ.

О компании

ООО «Новотех-Строй» реализует широкий ассортимент материалов для капитального строительства: железобетонные изделия, нерудные материалы, керамзит, бетон, цементный раствор, стеновые блоки, тротуарная плитка и многое другое. В своей работе мы ориентируемся на постоянно растущий спрос со стороны участников строительного рынка.

Ищете железобетонные изделия в Казани с доставкой в кратчайшие сроки? Тогда спешите оставить зявку по телефонам: +7 (843) 290-57-41, +7 (843) 226-77-00!

Гарантии оплата и прочее

«Новотех-Строй» гарантирует качество поставляемой продукции. С каждым клиентом мы заключаем договор, подтверждающий обязательства с обеих сторон.

Мы принимаем оплату как на рассчетный счет, так и наличными.

Мы производим доставку нашей продукции по Казани и Республике Татарстан.

Ознакомьтесь с нашим каталогом. Если Вы по какой-то причине не нашли того, что искали, обратитесь к менеджеру.

Испытание грунтов динамической ударной нагрузкой забивными сваями (динамические испытания свай).

I. В проектной документации должно быть указано:

Организация проектировщик на основании инженерно-геологических изысканий, нагрузок от проектируемого здания расчетным методом определяет марку, количество свай и расчетную несущую способность одной сваи. После определения расчетом в проекте должно быть указано: максимальный отказ сваи, марка молота, вес ударной части молота, высота с которой наносится удар при свободном падении молота (без подачи топлива) и через какие прокладки наносится удар по свае.

Пример исходных данных указываемых в проекте:

1. Марка сваи – С 70.30-6 (серия 1.011.1-10, выпуск 1) – 76 штук (6 из них пробные (контрольные) на которых будет проводится испытание динамической нагрузкой);
2. Максимальный отказ свай – 2,22см (по расчету);
3. Расчетный отказ принят при заглублении свай в грунт дизель-молотом С-996, весом ударной части молота 1,8т при свободном падении с высоты h=2,8м, через деревянные прокладки общей толщиной 10см, укладываемые на головы свай;
4. Расчетная максимальная нагрузка на сваю от здания – 14,0 т;
5. Расчетная нагрузка на сваю по грунту с учетом коэффициента надежности (1,4) – 17,24 т – это сколько свая должна выдерживать;
6. Инженерно-геологический разрез с описанием;
7. Чертежи с отметками верха свай после забивки и срубки оголовков, план свайного поля, с указанием мест забивки контрольных свай (на которых будет проводится испытание).

II. Проведение испытания:

Обычно на объект завозятся только контрольные сваи, потому что после проведения динамических испытаний указанная в проекте марка свай либо подтвердится, либо их придется менять на более длинные или менять сечение, а может быть наоборот. Место забивки испытываемых свай не должно совпадать с основными (рабочими) сваями, т.к. при испытании они могут либо провалиться, либо разрушится либо отказ будет больше максимального расчетного отказа и т.д.
Используемое строительной организацией сваебойное оборудование должно соответствовать указанному в проекте, на основании которого рассчитан проектный отказ.
Если оборудование не соответствует указанному в проекте, проектная организация должна выполнить перерасчет отказа сваи для сваебойной установки которая будет применяться при испытании и забивке.

Испытание проводится в 3 этапа:

1. Забивка пробных (контрольных) свай, при этом сваи не добиваются до проектной отметки на величину необходимую для добивки (см. пункт 3).
Важно: при погружении свай в процессе забивки на величину менее 0,1 см от одного удара работы следует прекратить, так как такой режим работы выведет из строя сваебойное оборудование (требование ТР 108-00 “Технические рекомендации по натурным испытаниям грунтов железобетонными сваями в условиях строительства” п. 5.37. ).
При забивке сваи ведутся подсчеты числа ударов молота на каждый метр погружения и общего числа ударов, а на последнем метре – на каждые 10 см погружения.

2. Отдых – это перерыв между окончанием забивки и добивкой. За время отдыха грунт обволакивающий сваю частично восстанавливает свою структуру, нарушенную во время забивки. В соответствии с п. 7.2.3 ГОСТ 5686-2012 “Грунты. Методы полевых испытаний сваями” продолжительность “отдыха” устанавливается программой испытаний в зависимости от состава, свойств и состояния прорезаемых грунтов и грунтов под нижним концом сваи, но не менее :
3 сут – при песчаных грунтах, кроме водонасыщенных мелких и пылеватых;
6 сут – при глинистых и разнородных грунтах.
В случае прорезания песчаных, крупнообломочных, плотных песчаных или глинистых грунтов твердой консистенции продолжительность отдыха допускается сократить до 1 сут.
Более продолжительный срок отдыха устанавливают:
– при прорезании водонасыщенных мелких и пылеватых песков – не менее 10 сут;
– при прорезании глинистых грунтов мягко- и текучепластичной консистенции – не менее 20 сут.
Продолжительность отдыха необходимо согласовать с проектировщиком.

3. Добивка и определение отказов каждой контрольной сваи после “отдыха”.
Добивку сваи до проектной отметки производят последовательно залогами из 3 и 5 ударов. Для каждого залога определяют средний отказ в сантиметрах. Высота падения ударной части молота при добивке должна быть одинаковой для всех ударов (в нашем случае h=2,8 м). При этом удары дизельного молота должны быть холодными, без подачи топлива в цилиндр молота.
Величина отказа измеряется специальным прибором – отказомером, который крепится на свае. Отказомер позволяет получить график перемещения сваи при её добивке (отказограмму).

Отказомер фото

Образец отказограммы

В том случае, когда отказомера нет или он вышел из строя, в соответствии с п. 4.2. ТР 108-00 “Технические рекомендации по натурным испытаниям грунтов железобетонными сваями в условиях строительства” разрешается измерение остаточного отказа с прецизионного (высокоточного) нивелира. Для этого нивелир устанавливают на расстоянии 30-40 м от места забивки. При этом динамическое испытание сваи “под нивелир” оформляется соответствующим актом с обязательным указанием в нем типа и серийного номера нивелира, измеренной величины остаточного отказа сваи от конкретного числа ударов молота, даты забивки и номера испытываемой сваи.
Акт подписывается геодезистами заказчика и генподрядчика, прорабом организации, выполняющей забивку свай, представителем испытательной лаборатории, а также представителем авторского надзора проектной организации.
Результаты испытания оформляют в журнале, форма которого приведена в ГОСТ 5686-2012 “Грунты. Методы полевых испытаний сваями” приложение Д.

III Обработка результатов

После завершения добивки и определения отказов каждой пробной сваи результаты испытаний (журнал и отказограммы каждой сваи) направляются в проектную организацию, которая принимает окончательное решение о конструкции фундамента, расчетной нагрузке на сваи и необходимой глубине погружения их в грунт. При положительных результатах испытаний проектная организация дает разрешение на массовую забивку рабочих свай.
Также в проектной документации должно быть указано, что нужно сделать с пробными (контрольными) сваями после проведения испытаний: удалить или срубить на определенной отметке.

Все, что нужно знать о выборе уличных светильников

Зная, как выбрать уличные светильники и правильно разместить их на придомовой территории, можно подчеркнуть красоту окружающего ландшафта и сделать свой сад предметом зависти для соседей и гостей. Система уличного освещения будет очень выигрышно смотреться в сочетании с клумбами, водоемами, малыми архитектурными сооружениями. Современный рынок осветительных приборов предлагает огромный выбор разнообразных фонарей и светильников, но покупать первый понравившийся прибор не стоит. В этом деле нужен грамотный подход и знание всех нюансов.

Выбор осветительных приборов с учетом типа и назначения освещения

Для начала необходимо определить, какие функции возлагаются на светильники: сугубо технические, декоративные или нужен универсальный вариант. Все виды осветительных приборов имеют свои особенности:

• Техническое освещение используется для того, чтобы сделать безопасным движение по территории в темное время суток. Светильники имеют неброский дизайн и не привлекают внимание в дневное время. При покупке основное внимание уделяется яркости и полноте освещения.
• Декоративное освещение характеризуется большим количеством светильников, создающих оригинальные световые эффекты. Приборы могут иметь неприметный внешний вид или быть украшенными яркими декоративными элементами.
• В частных владениях нередко встречается совмещенное техническое и декоративное освещение. Оно решает сразу несколько задач: украшает участок и повышает видимость в ночное время суток.

Кроме того, уличные осветительные приборы подразделяются на такие группы:

• Фонари. Являются основным источником света для улиц, парков, автомобильных дорог. Для приусадебного участка подойдут фонари со светодиодной матрицей, обеспечивающей равномерное распределение света.
• Декоративные светодиодные устройства (дюралайт, дюрафлекс, линейка, сетка). Используются для контурной подсветки, украшения деревьев, фонтанов и пр. В саду чаще всего устанавливают светодиоды со световым потоком белого цвета.
• Прожекторы. Используются для освещения больших площадок и подсветки зданий, придавая им совершенно новый ночной облик. Прожекторы крепятся к любому основанию с помощью регулировочного кронштейна.

Существует еще одна классификация:

• Светильники для освещения улицы. Обладают неприметным дизайном, монтируются с помощью опор и кронштейнов. К ним предъявляется ряд требований: высокая защита от механических ударов и неблагоприятных погодных условий, освещение максимально доступной территории.
• Светильники для освещения ландшафта. Используются в декоративных целях, обладают эстетически привлекательным внешним видом, устанавливаются возле беседок, садовых дорожек, бассейнов, газонов.
• Архитектурные светильники. Их основная задача заключается в подсветке здания или какого-либо элемента на его фасаде.

Какие параметры надо учитывать при выборе уличных светильников

• Функциональное назначение. Надо заранее определиться, для каких целей будут использоваться осветительные приборы. Для освещения дома потребуется яркий направленный свет, а для подсветки дорожек подойдет мягкое рассеянное освещение. Клумбы и альпийские горки можно подсветить грунтовыми светильниками, а если их установить на разной высоте можно визуально выделить рельеф участка.
• Технические характеристики. В первую очередь нужно обращать внимание на безопасность и устойчивость к воздействию внешней среды.
• Эстетические характеристики. Можно опираться на свой вкус, но при этом необходимо позаботиться о том, чтобы фонарь удачно сочетался с общим стилем дома и фасада.
• Экономичность. Самый экономичный вариант – светодиодные светильники и устройства на солнечных батареях.
• Вид опорной конструкции. Лучше отдать предпочтение металлическим моделям.
• Срок службы. Лидерами являются светодиодные лампы, срок их службы составляет от 50 до 100 тыс. часов.
• Площадь освещения.

Важно знать. Светильники необходимо располагать по территории с учетом определенных норм, разработанных на законодательном уровне. К примеру, нельзя устанавливать прожекторы на непредназначенных для этого опорах и стенах зданий.

Материалы и фактуры

Фактура осветительных приборов:

• Гладкая. Характеризуется ровной, иногда блестящей поверхностью. Примером такой фактуры может стать накладной светильник Feron Saffit или светильник на штанге Lightstar Paro.
• Глянцевая. Пример – накладной светильник Elektrostandard Vortex.
• Ровная. Изделия имеют одинаковую и однообразную поверхность по всей площади. Пример – накладной светильник Globo Agam.
• Шероховатая. Приборы имеют матовую мелкозернистую поверхность. Пример – накладной светильник SLV Big Quad .
• Узорно-рельефная. На поверхности присутствуют рельефные узоры в виде геометрических фигур, диагоналей, растительного орнамента и пр. Пример – нестенный низкий светильник SLV Pema.

Важно знать. На придомовой территории не стоит размещать слишком много светильников, иначе она приобретет аляповатый вид и будет напоминать рождественскую елку.