Бетонирование винтовых свай: чем залить и засыпать
Содержание:
- Обоснование необходимости бетонирования ствола винтовой сваи
- Процедура заполнения полости ствола винтовой сваи
- Другие методы заполнения свай
Прочное фундаментное основание при строительстве домов является гарантией их устойчивости, особенно на проблемных грунтах. Обустройство фундамента на винтовых сваях является одним из самых бюджетных вариантов, но такая конструкция требует дополнительного усиления при помощи бетонирования, что позволит ей выдерживать нагрузку до 3 т.
Необходимость заливки винтовых свай бетоном нередко ставится под сомнение, и всё же именно эта технологическая операция является лучшим методом повысить несущую способность конструкций и обеспечить их коррозионную стойкость. Кроме того, такая технология предохранит сваи от разрушения в зимний период, что возможно при попадании воды внутрь трубы и ее последующего замерзания, а также обеспечит сохранность фундаментов соседних зданий при проведении строительных работ в районах плотной застройки.
Обоснование необходимости бетонирования ствола винтовой сваи
Бетонирование винтовых свай благотворно влияет на механические свойства конструкции, способствуя увеличению жесткости, прочности, упругости. Тем не менее противники подобного усиления указывают на опасность, связанную с разностью коэффициентов теплового расширения металла и бетона. По их мнению, это может привести к образованию микротрещин, в которых будет скапливаться влага, что приведет к активизации коррозионных процессов.
Но такое возражение вряд ли найдёт много сторонников, поскольку опровергается практикой. Действительно, высокие прочностные характеристики таких строительных материалов как железобетон или трубобетон не подлежат сомнению, поэтому нет никаких оснований считать, что заполнение винтовых свай бетоном сможет негативно повлиять на их коррозионную стойкость.
К тому же, для развития коррозии кроме наличия влаги необходим постоянный доступ кислорода, а процедура бетонирования как раз и вытесняет воздух из ствола сваи. Следует также учесть, что бетон является щелочной средой, благоприятной для воздействия с черными металлами, а значит, не оказывает сколько-нибудь заметного химического или физического воздействия на металлические конструкции.
Процедура заполнения полости ствола винтовой сваи
Итак, мы убедились, что вопрос, нужно ли бетонировать винтовые сваи, должен решаться положительно. Как же выполнить эту операцию правильно с наилучшим результатом? На самом деле, такая технология не требует ни применения специального оборудования, ни особых приемов. Производится она следующим образом:
- После завинчивания сваи необходимо срезать участок с монтажным отверстием.
- Внутрь ствола сваи заливается бетонный раствор, при этом для экономии материалов рекомендуется использовать воронку.
- После заливки происходит уплотнение раствора, которое можно производить рукой, но лучше для этой цели использовать кусок арматуры. Такая несложная процедура позволит сократить количество внутренних полостей.
- После застывания бетонной смеси монтируется оголовок.
Чем лучше всего заливать винтовую сваю и зачем? Обычно для этого используется песочно-бетонная смесь, которая обладает склонностью к усадке, да и сама заливка производится несколько ниже уровня подрезки. При застывании бетона образуется небольшое углубление, поэтому для качественной заливки следует досыпать в сваю цемент или порошковый бетон.
При выборе марки бетона следует учесть характеристики возводимого здания. Так, бетон М-200 больше подходит для 1-2-этажных домов, а марка М-300 используется при возведении зданий высотой до 5 этажей.
Следует помнить, что заливать или засыпать винтовые сваи в холодное время года следует с добавлением антиморозных присадок, что предохранит ее от разрушения, возможного при расширении заледеневшего раствора. Если позволяют климатические условия, нижнюю часть можно заполнить и без использования присадок, что позволяет получить некоторую экономию этих материалов.
Для еще большего усиления конструкции можно использовать арматуру, нарезав ее по длине сваи и установив в полость трубы перед заливкой.
Другие методы заполнения свай
Всегда ли надо заливать сваи бетоном? Нередко применяются и другие материалы, оказывающие такой же эффект, например, сухие песчано-цементные смеси чаще используют при отрицательной температуре воздуха. Этот вариант хорош и тем, что если в ствол попадет влага, смесь впитает ее, увеличив тем самым собственную прочность. Засыпать винтовые сваи можно и пескобетоном, который действует так же, как и ПЦС. Что лучше – заливать или засыпать сваи в фундаменте? Некоторые специалисты считают, что использование сухих смесей должно быть предпочтительнее бетонных, так как они не образуют внутренние полости.
Кстати, вопрос, чем залить винтовые сваи, может стать неактуальным, если вместо обычных газоводопроводных труб с толщиной стенки до 4 мм использовать толстостенные трубы. Например, труба диаметром 108 мм с толщиной стенок 7 мм может выдержать большие нагрузки, чем бетонированная свая с более тонкими стенками. Правда, стоимость такой трубы несравнимо выше, поэтому процесс бетонирования остается популярным и надежным способом увеличения стойкости свай по отношению к механическим и физико-химическим нагрузкам, повышает долговечность фундамента и, в конечном итоге, надежность и устойчивость всей постройки.
radosvai.ru
3.3.Д. Песчаные сваи
применяются для уплотнения сильно сжимаемых пылевато-глинистых грунтов, рыхлых песков, заторфованных грунтов на глубину до 18…20(м). (см. рис. 12.9)
Рис.12.9. Схема устройства песчаных свай:
а – погружение обсадной трубы; б – извлечение обсадной трубы и засыпка скважины песком; в – схема песчаной сваи; 1 – обсадная труба; 2 – самораскрывающийся наконечник; 3 – песчаная свая; 4 – зона уплотнения
Применяется также метод « свая в сваю». Суть его заключается в том, что после того, как инвентарная труба извлечена из грунта, створки наконечника закрывают, и труба повторно погружается в тело уже устроенной сваи (получается погрузить до 0,8hсв
Получившиеся песчаные сваи, помимо уплотнения грунта, играют роль вертикальных дрен, за счет чего существенно ускоряется процесс консолидации водонасыщенных глинистых оснований.
Сваи размещают обычно в шахматном порядке с пересечением зон уплотнения.
Рис.12.10. Схема размещения песчаных свай в плане:
1 – песчаная свая; 2 – зона уплотнения
Грунтовые сваи
применяются для уплотнения и улучшения строительных свойств просадочных макропористых и насыпных пылевато-глинистых грунтов на глубине до 20(м).
Суть метода: устраивается вертикальная скважина (полость) путем погружения металлической трубы (пробойника) d≈40(см), которая затем засыпается местным грунтом с послойным уплотнением.
В
результате образуется массив уплотненного
грунта, характеризующийся повышенной
прочностью и более низкой сжимаемостью,
в просадочных грунтах устраняются
просадочные свойства.
Рис.12.11. Схема устройства грунтовых свай способом сердечника:
а – образование скважины забивкой инвентарной сваи; б – извлечение инвентарной сваи; в – заполнение скважины грунтом с трамбованием; 1 – инвентарный башмак; 2 – сердечник; 3 – молот; 4 – трамбовка; 5 – уплотненный грунт заполнения
Рис.12.12. Схема образования скважин энергией взрыва:
Известковые сваи применяются для глубинного уплотнения водонасыщенных глинистых и заторфованных грунтов. Устраивают их также как грунтовые или песчаные сваи.
Пробуренную скважину dскв=320…500(мм) (или с обсадной инвентарной трубой) заполняют негашеной комовой известью трамбованием.
Негашеная известь (при взаимодействии с поровой водой) гасится и в процессе гашения увеличивается в объеме. Общее увеличение объема сваи (за счет трамбования и гашения ) составляет 1,6…2 раза.
Температура тела сваи при гашении достигает . Соответственно происходит частичное испарение поровой воды, в результате чего уменьшается влажность грунта (осушение примыкающей зоны) и ускоряется уплотнение.
Также происходит физико-химическое закрепление грунта в зонах примыкающих к поверхности сваи, увеличиваются прочностные и деформационные характеристики грунта.
Стоимость известковых свай довольно низкая, поэтому они относятся к одним из самых дешевых способов улучшения свойств слабых водонасыщенных оснований.
studfiles.net
Способ монтажа металлических свай на вечномерзлых грунтах
Изобретение относится к фундаментостроению и может быть использовано как при устройстве буроопускных опор трубопроводов, опор линий электропередач, так и при устройстве зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах. Способ включает забивку обсадной трубы на глубину не менее глубины сезонного промерзания-оттаивания грунта. Бурение лидерной скважины на глубину не менее нормативной глубины промерзания грунтов. Выбуривание грунта из полости обсадной трубы. Заливку твердеющего материала в объеме, необходимом для заполнения полостей между лидерной скважиной и сваей от низа лидерной скважины до низа уровня слоя сезонного промерзания — оттаивания грунта. Погружение в лидерную скважину с раствором трубчатой металлической сваи. Заполнение полости между сваей и обсадной трубой непучинистым сыпучим инертным материалом. Технический результат — повышение несущей способности буроопускных свай. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области строительства, а именно к фундаментостроению и может быть использовано как при устройстве буроопускных опор трубопроводов на участках надземной прокладки, опор линий электропередач, так и при устройстве зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах при производстве работ в летний период при обводненных и пучинистых грунтах слоя сезонного промерзания-оттаивания.
Известны способы изготовления набивных свай, включающие следующие основные операции: устройство скважины и подачу в эту скважину твердеющего материала, в частности бетонной смеси (Основания, фундаменты и испытания сооружения. М.И. Гарбунов-Пасадов, В.А. Ильичев, Ю.Г. Трофименкова. — М.: Стройиздат, 1985. — 480 с., ил. — (Справочник проектировщика), с. 159).
Однако способ не исключает попадания в скважину грунтового шлама и грунтовых вод.
Также известно обустройство буроопускных свай в любых условиях при температуре грунта ниже -0,5°C. Сначала в основании пробуривают скважины диаметром, на 5-10 см превышающим поперечный размер сваи. Затем скважины заполняют грунтовым раствором, после чего погружают в них сваи. После замерзания раствора свая оказывается надежно защемленной в вечномерзлом грунте (Механика грунтов, основания и фундаменты. С.Б. Ухов, В.В. Семенов, В.В. Знаменский, З.Г. Тер-Мартиросян, С.Н. Чернышев. М.: Издательство АСВ, 1994 — С. 405).
Недостатком данного способа изготовления буроопускных свай является отсутствие исключения влияния сил морозного пучения грунта, возникающих от деформаций пучения в условиях сезонного промерзания. Также данный способ не позволяет исключить попадание в скважину грунтового шлама и грунтовых вод при производстве работ по устройству буроопускных свай в вечномерзлых грунтах в летний период при обводненных грунтах слоя сезонного промерзания.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ возведения сваи в сезоннопромерзающих пучинистых грунтах. Способ включает бурение лидерной скважины и погружение сваи в эту скважину. Лидерную скважину бурят на глубину, не менее нормативной глубины промерзания грунтов, причем диаметр лидерной скважины выбирают на основании приведенной зависимости. Затем полость, образованную лидерной скважиной, заполняют непучинистым сыпучим инертным материалом до уровня устья лидерной скважины, после чего в нее по центру погружают сваю на проектную глубину (патент RU №2474652, публикация 10.02.2013, МПК E02D 5/50).
Однако при изготовлении свай в вечномерзлых грунтах в летний период при обводненных грунтах слоя сезонного промерзания данная технология не позволяет решить задачу по исключению попадания в скважину грунтового шлама и грунтовых вод при производстве работ по устройству буроопускных свай, что влечет за собой зашламление и обводнение скважины и, как следствие, снижение несущей способности буроопускной сваи, вследствие недоподачи требуемого полного объема цементно-песчаного раствора для заполнения пространства между сваей и скважиной.
Задачей изобретения является разработка технологии монтажа свай, позволяющей исключить возможность попадания в скважину грунтового шлама и грунтовых вод при производстве работ по устройству буроопускных свай в вечномерзлых грунтах в летний период при обводненных грунтах слоя сезонного промерзания-оттаивания и исключения возможности влияния сил морозного пучения, возникающих от деформаций пучения в условиях сезонного промерзания.
Технический результат заключается в соблюдении соответствующего качества производства работ при устройстве буроопускных свай в вечномерзлых грунтах в летний период при обводненных грунтах слоя сезонного промерзания-оттаивания с целью исключения возможности снижения несущей способности буроопускных свай при попадании в скважину грунтового шлама и грунтовых вод, а также исключения возможности влияния сил морозного пучения, возникающих от деформаций пучения в условиях сезонного промерзания-оттаивания.
Поставленная задача решается тем, что в способе монтажа металлических свай, включающем бурение лидерной скважины, погружение в нее трубчатой металлической сваи и подачу непучинистого сыпучего инертного материала, согласно решению предварительно перед бурением лидерной скважины осуществляют забивку обсадной трубы на глубину сезонного промерзания-оттаивания грунта, бурение лидерной скважины осуществляют на глубину не менее нормативной глубины промерзания грунтов, заливают твердеющий материал в объеме, необходимом для заполнения полостей между лидерной скважиной и сваей от низа лидерной скважины до низа уровня слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта, погружают сваю, непучинистым сыпучим инертным материалом заполняют полости между сваей и обсадной трубой.
Диаметр обсадной трубы выбирают диаметром на 10-20 см больше диаметра сваи. Оптимально погружать обсадную трубу на глубину сезонного промерзания-оттаивания грунта +0,5-1 м.
Диаметр лидерной скважины на 5-15 см больше диаметра сваи, а глубина до 30 метров. В качестве цементно-песчаного раствора используют раствор M10-M100.
В качестве непучинистого сыпучего инертного материала применяют песок непучинистый крупный и средней крупности.
Объем цементно-песчаного раствора предварительно рассчитывают по следующей формуле:
где, R1 — радиус лидерной скважины, l1 — длина лидерной скважины; R2 — радиус сваи, l2 — длина сваи, π — число пи.
Время между заливкой цементно-песчаного раствора и установкой сваи не должно превышать 15 мин.
Изобретение поясняется чертежом, на котором показана схема сваи с обсадной трубой, где 1 — свая, 2 — обсадная труба, 3 — заполнитель — твердеющий материал, например, цементно-песчаный раствор, 4 — заполнитель — непучинистый сыпучий инертный материал, 5 — лидерная скважина, 6 — полость обсадной трубы.
Способ осуществляется следующим образом. В грунт производят забивку обсадной трубы 2 на глубину сезонного промерзания-оттаивания грунта, например 1,8-3 м, с помощью копровой установки с дизель- или пневмомолотом. Данная технология устройства обсадной трубы позволяет исключить возможность снижения несущей способности буроопускных свай при попадании в скважину грунтового шлама и грунтовых вод при производстве работ в вечномерзлых грунтах в летний период при обводненных грунтах слоя сезонного промерзания-оттаивания. После этого осуществляют бурение лидерной скважины 5 на глубину, равную глубине погружения сваи, после чего выполняется извлечение шнека буровой машины и производится полное выбуривание грунта из полости обсадной трубы 6 на глубину сезонного промерзания грунта, например 1,8-3 м. После извлечения шнека выполняют заливку цементно-песчаного раствора 3 в скважину в объеме, необходимом для заполнения полостей между лидерной скважиной 5 и трубчатой металлической сваей 1 от низа проектной отметки лидерной скважины до низа уровня слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта. По завершении работ по подаче раствора выполняют погружение трубчатой сваи 1 с помощью вибропогружателя до проектной отметки. После погружения сваи 1 выполняется заполнение полостей 6 между сваей 1 и обсадной трубой 2 непучинистым сыпучим инертным материалом 4 на глубину 1,8-3 м до верха обсадной трубы 2 для исключения возможности влияния сил морозного пучения, возникающих от деформаций пучения в условиях сезонного промерзания-оттаивания.
Пример конкретного выполнения. Обсадную трубу 3 диаметром d=720-820 мм с толщиной стенки t=9-12 мм, длиной 1,8-3 м и маркой стали 17Г1С, 17Г1С-У, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3пс3, Ст3сп3, Ст3пс4, Ст3сп40, 9Г2С, классом прочности К34-К60 забивают в грунт на глубину сезонного промерзания-оттаивания грунта 1,8-3 м. Лидерную скважину 5 выполняют диаметром d=480-500 мм на глубину 6-20 м. Выбуривание грунта из полости 6 обсадной трубы 2 выполняют шнеком d-680-780 мм. Сваю 1 выполняют из трубчатого металлопроката диаметром d=426 мм с толщиной стенки 10-12 мм и длиной 6-20 м маркой стали 17Г1С, 17Г1С-У, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3пс3, Ст3сп3, Ст3пс4, Ст3сп40, 9Г2С, классом прочности К34-К60. Свая служит для восприятия вертикальных, горизонтальных и других нагрузок. Перед погружением сваи 1 в лидерную скважину 5 производится заливка цементно-песчаного раствора 3 марки M75-M150 в лидерную скважину 5 в объеме, необходимом для заполнения полостей между лидерной скважиной 5 и сваей 1 от низа проектной отметки лидерной скважины до низа уровня слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта. После погружения сваи 1 в лидерную скважину 5 выполняется заполнение полости 6 между обсадной трубой 2 и сваей 1 непучинистым сыпучим инертным материалом 4.
Применение данного способа обустройства буроопускных свай с обсадной трубой в вечномерзлых грунтах в летний период при обводненных грунтах слоя сезонного промерзания-оттаивания исключает возможность снижения несущей способности буроопускных свай при попадании в скважину грунтового шлама и грунтовых вод, а также исключает влияние сил морозного пучения, возникающих от деформаций пучения в условиях сезонного промерзания-оттаивания.
1. Способ монтажа металлических свай на вечномерзлых грунтах, характеризующийся тем, что забивают обсадную трубу на глубину не менее глубины сезонного промерзания-оттаивания грунта, осуществляют бурение лидерной скважины на глубину не менее нормативной глубины промерзания грунтов, выбуривают грунт из полости обсадной трубы с последующей заливкой цементно-песчаного раствора в лидерную скважину в объеме, необходимом для заполнения полостей между лидерной скважиной и сваей от низа лидерной скважины до низа уровня слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта, погружают в лидерную скважину с раствором трубчатую металлическую сваю, после чего заполняют непучинистым сыпучим инертным материалом полости между сваей и обсадной трубой.
2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве цементно-песчаного раствора используют раствор M10-M100.
3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве непучинистого сыпучего инертного материала выбирают песок крупный и средней крупности.
4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что объем цементно-песчаного раствора рассчитывают по следующей формуле V=πR12∗l1— πR2 2∗ l2, где, R1 — радиус лидерной скважины, l1 — длина лидерной скважины; R2 — радиус сваи, l2 — длина сваи, π — число пи.
5. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что время между заливкой цементно-песчаного раствора и установкой сваи не должно превышать 15 мин.
findpatent.ru
Фундамент на песчаном грунте. Фундамент на песке (свайный, ленточный, плитный, столбчатый)
Грунты в Московской области встречаются разные. Иногда, купив участок под дачу или загородный дом, можно впоследствии во время строительства столкнуться с тем фактом, что здесь преобладает песчаная почва. Что делать в таком случае? Какому фундаменту отдать предпочтение?
В первую очередь не стоит по этому поводу сильно паниковать. Фундамент на песке возвести вполне можно. Такой тип почв не является самым сложным – он стоит на втором месте после скалистых пород.
Ниже мы поговорим о некоторых особенностях устройства фундаментов на песчаном грунте и о том, какими они бывают.
Грунт с песком может быть разным
Сложность возведения фундамента зависит от особенностей песка, из которого состоит грунт:
- Самой сложной считается почва, состоящая из пылеватого песка, который практически полностью состоит из частиц менее 0,1 мм. Это пыль, которая в сухом виде сыпучая, а намокнув превращается во что-то напоминающее глину. Соответственно, такой грунт будет больше подвержен влиянию влаги.
- Мелкий песок тоже теряет несущую способность при намокании, но не в такой степени, как пылеватый. Фундамент на песчаной почве такого типа нужно возводить по специальным правилам.
- Песчаные частички среднего размера имеют более высокую несущую способность и меньше подвержены действию влаги. Они являются благоприятным грунтом для возведения фундамента.
- Гравелистый грунт из крупных частичек считается лучшим видом песчаного основания для фундамента.
Какой фундамент на песчаном грунте будет самым лучшим?
На этом типе грунта (в зависимости от размера частиц) можно строить фундамент практически любого типа: ленточный, плитный, столбчатый, свайный. Глубина фундамента на песчаном грунте должна быть ниже слоя промерзания грунта, но это не всегда реализуемо из-за больших затрат труда и денег. Дешевизной, к примеру отличается цена на винтовые сваи.
Ленточный фундамент на песчаном грунте
Ленточный фундамент является традиционным для России и используется часто, даже в тех случаях, когда он не является наилучшим выбором. Роют траншею по периметру здания, в которую устанавливают опалубку, делают песчаную подушку и заливают бетон. Нужно сказать, что такой способ требует достаточно больших затрат финансов, времени, труда. При этом ленточный фундамент на песке далеко не всегда способен обеспечить необходимую степень прочности. При ошибках в строительстве или на пылеватом грунте на фундаменте очень быстро образуются трещины, он перекашивается, сооружение приходит в негодность.
Столбчатый фундамент на песчаном грунте
Столбчатый фундамент является как бы облегченной версией ленточного. Он представляет собой не непрерывную бетонную ленту, а отдельные столбики, установленные в специальные углубления. Такой вариант является более дешевым, возводится быстрее и требует меньше затрат труда.
Но и столбчатый фундамент на песке не застрахован от неприятностей. При недостаточно большом заглублении столбики могут разойтись в стороны, покоситься, а в итоге перекосится здания, возникнут трещины в стенах. Пылеватый и мелкий грунт будут выталкивать столбы фундамента вверх с каждым приходом зимы, а весной они будут опускаться вниз, причем, неравномерно, и от этого постройка может быстро прийти в негодность.
Плитный фундамент на песчаном грунте
Такая разновидность фундамента на грунте с большим содержанием песка имеет много преимуществ по сравнению с ленточными и столбчатыми конструкциями.
Как осуществляется строительство? В грунте вырывают большой котлован, который по площади равен площади самого строения. А потом его полностью заливают бетоном. Получается как бы забетонированная площадка, большая монолитная плита, которая и будет служить фундаментом для деревянного дома, для каркасного дома, для кирпичного дома, для дома из пеноблоков и т.д.
Действительно, плитный фундамент на песке очень прочен и не проседает за счет своей большой площади опоры. Для повышения прочности перед тем как заливать бетон, можно усилить его арматурой.
«Ложка дегтя» — это стоимость, материало- и трудозатратность плитного фундамента. Поэтому он применяется достаточно редко.
Свайный фундамент на песчаном грунте
Эта разновидность основания для строений продолжает набирать популярность.Винтовые сваи представляют собой полые трубы с винтом на конце. После планирования и расчета нагрузок, нужное количество свай ввинчивают в грунт на определенном расстоянии друг от друга, после чего прямо на них монтируют основание постройки.
Свайный фундамент на песке отличается надежностью. Нагрузку обычно рассчитывают с запасом 20% — 30%. Устройство фундамента на песчаном грунте осуществляют таким образом, что нижние концы свай заглубляются ниже уровня промерзания грунта. Этим обеспечивается повышенная надежность.
Установка свайного фундамента в грунт занимает немного времени, особенно если осуществляется при помощи специальной техники. Стоимость такой конструкции ниже, чем у любой другой.
Сваи имеют лишь один недостаток: на них не получится построить очень массивное здание. Хотя, при правильном расчете нагрузок…
radosvai.ru
Как установить винтовые сваи на песке
Одно из главных преимуществ винтовых свай – возможность относительно быстро и легко возводить фундаменты на «сложных» грунтах, к которым, несомненно, можно отнести и пески с супесями.
В Подмосковье такие почвы встречаются не часто. Возможны два варианта:
- Верхний слой грунта полностью представлен песком. Это более редкий случай. Обычно такие участки находятся там, где раньше были песчаные карьеры.
- Верхний тонкий слой грунта представлен землей или торфом, а под ними находится песок. Такое наблюдается чаще. Как правило, в этих местах раньше находились торфоразработки. Можно считать, что свая устанавливается в песок, если толщина слоя торфа составляет не больше 40-50 см. В противном случае речь идет об установке свай на торфянике.
Особенности песчаных грунтов
Пески обладают двумя ключевыми свойствами, которые определяют особенности строительства свайно-винтового фундамента.
Во-первых, плотность такого грунта достаточно высока. Это делает закручивание свай вручную весьма сложной задачей.
Во-вторых, свойства песков различаются в зависимости от того, мокрые ли они, или сухие. Сухие пески и супеси имеют меньшее сопротивление грунта. Следовательно, устанавливать сваи в них проще.
Из этих двух особенностей следует вывод: если нужно закрутить винтовые сваи в обводненных песках на достаточно большую глубину, — более 150 см, — то не стоит даже пытаться делать это вручную. Понадобится специальная техника.
Особенности лидирующего бурения
Для того чтобы сваю было проще закрутить ручным способом в песок, суглинок или глину, обычно проводят лидирующее бурение – проще говоря, под сваю заранее готовят «дырку». На песке лидирующее бурение имеет некоторые особенности:
- Для песков применяется бур большего диаметра, чем для суглинков. Если на суглинках используют бур диаметром 90 мм, то на песках – до 200 мм. Большой диаметр призван компенсировать осыпание песка.
- Во время лидирующего бурения в суглинках в шахту заливают воду – она работает, как смазка, и помогает проще закрутить сваю. Во время лидирующего бурения на песке этого делать нельзя – мокрый песок осыпается намного быстрее, чем сухой, и затрудняет установку свай.
Особенности установки винтовых свай в песчаный грунт
Пески и супеси не являются пучинистыми грунтами. Сухой песок промерзает зимой на глубину всего 20-40 см. Это означает, что сваи можно устанавливать не так глубоко, как на торфяниках и суглинках, достаточно 120-150 см. И сами сваи могут быть короче – 200 см вместо 250. Это – экономия, одно из преимуществ песков и супесей.
kkzm.ru
Песчаные сваи устройство
Песчаные сваи (набивные грунтовые сваи), повышающие несущую способность слабых грунтов, позволяют увеличить допускаемое давление на грунте с 1 кг/см2 до 2,5 кг/см2 и с 0,5 кг/см2 до 1,5 кг/см2. При забивке вспомогательного сердечника уплотняется окружающий скважину грунт, а образовавшееся при этом свободное пространство затем заполняется уплотненным песком или другим надежным грунтом. Уплотнение происходит в толще грунта по всей длине скважины, причем достаточно равномерно по глубине.
Песчаные сваи в ряде случаев могут с успехом заменить дорогие бетонные и деревянные висячие сваи. Дело в том, что применение висячих свай основано на их несущей способности, связанной с уплотнением ими окружающего грунта. Но висячие сваи вследствие их малой сжимаемости, по сравнению с окружающим грунтом должны принять на себя главную часть нагрузки, в то время как песчаные сваи участвуют совместно с окружающим их уплотненным грунтом в сопротивлении давлению от сооружения.
Для изготовления песчаных свай пригодны различные способы, но особенно целесообразны вибропесчаные сваи. В маловлажных связных грунтах для устройства скважин применимы все способы, указанные для набивных свай. Песок в этих случаях укладывается с поливкой водой и уплотнением вибраторами или трамбовками. Наиболее эффективно гидровиброуплотнение, выполняемое после полной засыпки скважины песком.
фото песчаной сваи опускаться под собственным весом в грунт
Все основные операции по изготовлению вибропесчаных свай, кроме засыпки теска, выполняются с использованием работы вибратора, укрепленного на трубе-оболочке, протекают в следующем порядке. Обсадную инвентарную стальную трубу коническим лепестковым наконечником или теряемым башмаком устанавливают над местом устройства очередной сваи и дают трубе опускаться под собственным весом в грунт; затем ослабляют тяговый трос и включают вибратор. После погружения трубы на проектную глубину приступают к засыпке полости оболочки песком через боковое отверстие в верхней части трубы.
Загрузку ведут в один прием полностью до загрузочного отверстия, находящегося примерно в 1,5 м от поверхности земли.
После этого приступают к извлечению оболочки при включенном вибраторе. При этой операции лепестковый наконечник раскрывается, а башмаки остаются в грунте, песок из трубы высыпается и заполняет скважину. Вибрирование снижает усилие, необходимое для извлечения трубы, способствует заполнению образующейся скважины и уплотнению песка. В конечном счете образуется песчаный столб-свая.
Песок для засыпки должен быть сухой или водонасыщенныи, иначе он может не успеть полностью высыпаться из трубы и после извлечения трубы остаться на поверхности или даже настолько расклиниться в трубе, что его придется оттуда выбивать. Опытом выявлено, что наибольшая плотность сваи получается при полном водонасыщении песка.
Приведенный способ изготовления песчаных свай обеспечивает высокую производительность, которая для одной виброустановки достигает в среднем 60 песчаных свай в смену.
www.masterovoi.ru
» Бетонирование полости винтовых свай.
После монтажа винтовых свай необходимо закрыть внутреннею полость сваи, где может образоваться конденсат и возникнет коррозия металла. Для предотвращения этого в полость заливают раствор песчано-цементной смеси или бетон с мелкими фракциями. Основное назначение такого заполнения – предотвращение коррозии внутри трубы винтовой сваи. Кроме этого свае придаётся дополнительная прочность на изгиб.
При стандартном монтаже сваи – 180см. в грунте и 70см. над поверхностью, жёсткости трубы (ствола) сваи, установленной в плотный грунт, достаточно для обеспечения надёжности фундамента. Поэтому полость сваи можно заполнять растворами с самыми низкими показателями прочности.
Иначе дело обстоит в случаях монтажа свай в торф или если с помощью свай сооружение поднимается достаточно высоко над землёй. При толщине торфяного слоя в два и более метров, винтовой свае требуется придавать дополнительную жёсткость. В таких случаях внутреннею полость не только заполняют высокопрочным бетоном, но и дополнительно армируют специальными сетками. Цемент используют не ниже марки 400, что обеспечивает прочность бетона не ниже 150кг/см2. Для обвязки свай, установленных на торфяных грунтах, применяют металлопрокат — швеллер, уголок, профильная труба.
При сооружении металлоконструкций, используемых одновременно и в качестве фундамента и в качестве высоко поднятых опор для строения, также обязательно придание полым элементам дополнительной жёсткости. Полости винтовых свай армируются и бетонируются высокопрочным бетоном. Все конструктивные элементы связываются перемычками, стяжками и т.п. правильное соединение отдельных узлов в таких случаях – болтовое, но чаще используют более простой вариант – электросварку.
В рассматриваемых случаях бетонирование внутренней полости не только защищает от коррозии, но и придаёт дополнительную жёсткость всей конструкции.
Материал подготовлен специалистами ООО “Ярсовтех”.
www.yarsovteh.ru