Пилотна основа

Съдържание:

Пилотна основа
Пилотна основа

Видео: Пилотна основа

Видео: Пилотна основа
Видео: МАЙНКРАФТ СТРОИТЕЛЬ ПЕРЕЦ - Пилотная часть 1/3 Основа 2024, Март
Anonim
  • Особености на използването на пилотни основи
  • Принципът на действие и конструкция на пилотната основа
  • Изграждане на пилотна основа

    • Потапяне на готови купчини
    • Производство на трамбовани пилоти
    • Завийте купчини

Ако се интересувате от други видове фондации, предлагаме да проучите другите ни статии по тази тема:

  • Как да източим сайта
  • Какъв тип фон дьо тен да изберем
  • Лентова основа. Част 1: видове, почви, дизайн, цена
  • Лентова основа. Част 2: подготовка, маркиране, земни работи, кофраж, армировка
  • Лентова основа. Част 3: бетониране, заключителни операции
  • Лентова основа. Част 4: Сглобяване на бетонни блокови конструкции
  • Фондация на колона
  • Плоча фундамент

Голямата миграция на хора, привлечени към природата, поема своя път - крайградското строителство сега преживява истински бум. Жителите на мегаполисите уверено и систематично развиват крайградски зони, като ги изграждат все по-гъсто. За съжаление не винаги получаваме сайта, който харесваме, с приемлив релеф и „добри“почви. Оказва се, че всички парченца или вече принадлежат на някого, или в тази област не е необходимо да се очаква стабилност от сушата - торф, поплавъци или, още по-лошо, някаква вечна слана. Но, разбира се, винаги има изход, в този случай на помощ дойдоха технологиите на индустриалното и многоетажно гражданско строителство - това са пилотни основи, които все повече се използват при строителството на частни къщи.

Особености на използването на пилотни основи

Идеята за инсталиране на конструкции върху пилоти не е нова, технологията е позната на хората от няколко века, но тя навлиза в нов етап на развитие през втората половина на XIX век, когато вместо дървени стелажи, те започват да използват задвижвани, трамбовани и винтови конструкции, направени от комбинация от стомана и бетон. Основата на купчината има своя ясна специализация, би било неправилно да се говори за нейните предимства пред други опции за организиране на основата на къщата и да се сравняват според всякакви характеристики. В условията, за които е разработена, пилотната основа няма конкуренти, не може надеждно да бъде заменена с друга конструкция. Пилотите могат да се използват върху всякакъв вид почва, с изключение, може би, на скали и основи с много силни хоризонтални движения, но технологично и икономически е възможно да се използват:

  • за изграждане на сгради в райони с високо ниво на подпочвени води;
  • където горните слоеве на естествената основа се характеризират със слаба носеща способност (торфени блата, поплавъци), докато плътните почви са разположени доста дълбоко;
  • при голяма дълбочина на замръзване (северни ширини, вечна слана);
  • по стръмни склонове;
  • ако масата на сградата е твърде голяма (например многоетажни сгради, изработени от тежки материали).
Пилотна основа
Пилотна основа

Ако говорим за технологичните и функционални характеристики на пилотните основи, тогава можем да формулираме следните точки, много от които логично следват една от друга:

  1. Универсалност и вариабилност (огромен брой технически решения, винаги има избор за всякакви условия).
  2. Голяма носеща способност.
  3. На практика не е необходим ръчен труд (допустима е пълна механизация на процесите).
  4. Индустриализация (възможно е да се използват елементи, които са изцяло произведени в завода, „човешкият фактор“е сведен до минимум).
  5. Висока скорост на строителство.
  6. Възможността за изграждане по всяко време на годината.
  7. Пълно отсъствие или минимизиране на земните работи.
  8. трайност (особено приложима за стоманобетонни конструкции).
  9. относителна рентабилност (нисък разход на материал - намален разход на бетон, не е необходимо да се премахват и транспортират големи маси земя).

Принципът на действие и конструкция на пилотната основа

Пилотната основа е група от пилоти, разположени под цялата сграда под формата на „купчина поле“или под специфични структурни елементи (редове, „храсти“, един по един).

В повечето случаи, в горната част, пилотите се комбинират в една система, използвайки решетка - набор от греди (напречни пръти), решетка (рамка) или масивна плоча. В допълнение към стабилизирането на отделни фундаментни стълбове, решетката е проектирана да разпределя равномерно натоварванията в сградата, поради което е носещ елемент. В зависимост от това дали се опира на земята (може би дори е заровено) или има пролука между повърхността и гредата / плочата, решетката се разделя на: ниска и висока. Ниският решетка също може да участва в пренасянето на налягането върху земята (макар и в малка степен), но той е подложен на силни сили и не може да се използва върху почви, които са опасни в това отношение, или под него са подредени сложни възглавници. Високият решетка не участва пряко във взаимодействието почва / сграда,следователно не се изтласква чрез разширяване на почвите и не се движи „за повдигане“спрямо купчините. Не може да се каже, че решетката е неразделна част от фундамента на пилотите, тъй като за всяка купчина има конструкции с единични глави.

Всяка купчина е дълъг пръчковиден елемент (понякога с удължения в различни части), през чиято пета и странична повърхност се прехвърлят товари от надземната част на къщата. Разбира се, тук можете да начертаете определен паралел със стълбовете на колонообразната основа, само пилотите са положени с порядък по-дълбоко и поради тяхната дължина (прочетете: голямата обща площ на страничните повърхности) те действат върху основата, използвайки също значителна сила на триене.

Пилотна основа
Пилотна основа

Интересно е, че пилотите са инсталирани не само строго вертикално, някои от тях могат да бъдат разположени под определени ъгли спрямо оста на отвеса, което прави възможно увеличаването на пространствената твърдост на цялата основа, тъй като някои от нейните елементи работят по различен начин при компресия, огъване и опън. Според механиката на взаимодействие с почвите пилотите се разделят на:

  • стелажи - нарязани през нестабилни слоеве и с долната опора върху плътен, ниско свиваем слой с добра носеща способност (чакъл, скали);
  • фрикционни (фрикционни купчини, висящи) - при забиване те уплътняват почвата в работната зона и пренасят товара на слаба основа само поради силите на триене, поддържащият ефект на долния край на купчината е незначителен.

Пилотите се задълбочават по различни начини, поради което, според технологията на потапяне в земята, пилотите се разделят на няколко класа, които могат да обхващат, така да се каже, основния избор на избор в гражданското строителство:

  1. Забити пилоти - готови елементи, които се монтират в естествена основа без изкоп, чрез притискането им, вибриране, чукане.
  2. Забитите пилоти се правят на строителната площадка чрез запълване на кладенеца с бетон. Кладенецът може да бъде или пробит, или задвижван (изместване и уплътняване).
  3. Винтовите купчини са стоманени тръби с остриета отдолу. Те се завинтват в земята, след което се пълнят отвътре с бетонова смес.
  4. Пилоти-стълбове - готовите продукти се потапят в пробит кладенец.
  5. Подпорни пилоти - готовите продукти се монтират в долната част на ямите, в ями или изкопи, след което се фиксират с насипване.
  6. Инжекционните купчини се произвеждат чрез изпомпване на финозърнест бетон в почвата под високо налягане.
  7. Кесоновите (потопяеми, кладенчески) пилоти се потапят в основата под собствено тегло или с използването на допълнително натоварване. Едновременно с потапянето почвата се избира от вътрешната страна на черупката.
Пилотна основа
Пилотна основа

Някои методи за забиване на купчини включват използването на различни видове черупки, които могат да изпълнят определена роля. Така че, за плитки сондажни пилоти активно се използват несменяеми тръби от покривен материал, които са едновременно хидроизолация на подземната част и кофраж в горната част. При вертикално подвижната технология на тръбите черупката действа като кофраж, тя се отстранява от разреза паралелно с монолитната работа. Бетонните и пилотните тръби имат черупка, която изпълнява носеща функция. Повечето пилотни шахти не са оборудвани с кожуси - имаме директен контакт с бетон / почва.

За производството на пилоти се използват най-традиционните материали:

  1. Дървените купчини бяха сред първите, които бяха използвани и трябва да се каже, че те бяха доста успешни. Например при изграждането на мостови стълбове в Санкт Петербург са били използвани иглолистни трупи с диаметър 20–40 cm, някои от които са оцелели добре и до наши дни. На сухи почви дървените пилоти могат нормално да изпълняват своята функция за дълго време, особено при нови видове обработка, но, разбира се, те не са в състояние да се конкурират със стоманобетонните продукти по дълготрайност.
  2. Стоманобетонните пилоти са най-популярните в момента. Това са готови продукти с дължина от 3 до 12 метра, най-често те имат солидно квадратно сечение (от 20х20 до 40х40 см), въпреки че има и други опции - кръгли, призматични, триъгълни, сложни. Клетката за подсилване на готовия бетонен продукт е необходима главно за издържане на натоварвания при огъване, но за задвижване с потапяне металът също помага за издържане на ударни натоварвания, поради което се увеличава броят на напречната структурна армировка в краищата на пилота.
  3. Бетонните пилоти нямат подсилване на цялото тяло, но отгоре са поставени стоманени рамки.
  4. Купчините от развалини от бетон могат да съдържат до 30% развалини в своята маса.
  5. Металните купчини са кръгли или правоъгълни тръби.
  6. Доста често се срещат комбинации от различни материали, например стоманена тръба от винтова купчина се запълва с бетон или върху дървен труп се поставя метален връх с остриета.
Пилотна основа
Пилотна основа

Конкретният вид купчина и технологията на нейното потапяне се избират в зависимост от много фактори, основните от които са:

  • масата и структурата на сградата;
  • носеща способност на всеки елемент от пилотната основа;
  • характеристики на естествената основа;
  • условия на работа на строителната площадка (висока плътност на сградата, херметичност …).

Въпреки факта, че не всички пилоти, изброени по-горе, се използват в частно строителство, най-често няколко варианта за пилотни основи са подходящи за решаване на определен проблем, тогава от наличните се избира икономически най-изгодният. Ще говорим за тях по-нататък.

Изграждане на пилотна основа

Изграждането на пилотна основа започва със същите подготвителни операции, както при създаването на всяка друга. Работната зона се почиства от растителност и се отстранява слоя копка, подготвят се пътища за достъп, извършват се дренажни и обезводняващи дейности, материалите се внасят изцяло и се решават други логистични проблеми. Освен това белезите на осите на сградата и местоположението на всеки кладенец се вземат в природата. Подробно описахме подготвителния етап на нулевия цикъл в статията „Ивична основа. Част 2: подготовка, маркиране, земни работи, кофраж, армировка."

Естествено на обекта се извършват предварителни инженерно-геоложки проучвания, въз основа на които се разкриват всички основни свойства на наличните почви - слоевият им състав, носимоспособност (свиваемост), степента и естеството на влагата (водния баланс). Паралелно с геоложкото проучване се изчислява и експлоатационното натоварване от надземната част на сградата, което ще се прилага към почвите.

Специално внимание се обръща на условията на труд. Нюанси като наличието на други сгради наблизо, които могат да бъдат повредени, или тясното пространство на строителната площадка, могат да повлияят драстично на избора на конкретна технология.

Пилотна основа
Пилотна основа

Получените данни се разглеждат в комплекс, те ще станат отправна точка при разработването на проекта на пилотната основа. Дизайнът на пилотната основа ще се състои от следните точки:

  • определяне на носещата способност на почвата и натоварванията от конструкцията;
  • избор на вида (сечение, материал, конструкция) на пилоти;
  • рационален избор на технология за потапяне (включително спецификата на оборудването);
  • изчисляване на необходимия брой купчини и естеството на тяхното местоположение;
  • изчисляване на дълбочината на гмуркане;
  • дизайн на решетка (височина / дълбочина, материал, сечение);
  • моделиране на работата на фундамента - сравняване на възможни деформации с приемливи;
  • икономическа обосновка.

С развитието на поредицата от статии ние многократно засягахме проблемите на разработването на основи и, когато беше възможно, давахме практически препоръки по този въпрос: „Лентова основа. Част 1: Видове, почви, дизайн, цена”или в раздела за проектиране на Column Foundation в предишната публикация на Column Foundation. При пилотните основи ситуацията е много по-сложна, главно поради факта, че тъй като сме избрали и започнали да изчисляваме пилоти, това означава, че по дефиниция имаме работа с много проблемни почви и относително тежка къща. Ето защо е по-добре да поверите създаването на работен проект на организации, специализирани в това, които използват моделиращи компютърни програми за изчисления и се ръководят от настоящите GOST.

Потапяне на готови купчини

Вече отбелязахме, че пилотите, които се произвеждат фабрично (като правило това са бетонни изделия) и вече са в завършен вид, потопени в основата, се наричат забити пилоти. Тази версия на пилотната основа има повишена носеща способност, тъй като почвата в близост до шахтата е уплътнена. Страничен ефект от изместването на почвата може да се счита за възникващото динамично напрежение в основата, в резултат на това редица ограничения върху условията на работа. Като цяло индустриалният характер на фабричните пилоти (за разлика от трамбованите) осигурява всички времена и висок темп на изграждане на фундамента, удобна логистика, ниска зависимост от водонаситеността на почвите, висока носеща способност (поради уплътняването) и нисък разход на материал

Процесът на забиване на пилоти в земята се извършва с помощта на масивни чукове (масата на ударната част е от 1,5 до 9 тона), инсталирани на тежки самоходни превозни средства. Често използвани са хидравлични и кабелни багери, верижни кранове, които имат въртяща се водеща мачта и дизелов, механичен или хидравличен чук, движещ се по него. Вибро вибрации и вибрационни чукове, пресоващи инсталации също могат да се използват като оборудване за набиване.

Стоманобетонно забиване на пилоти
Стоманобетонно забиване на пилоти

Цикълът на забиване на забитата купчина изглежда така: машината хваща купчината и я издърпва нагоре - купчината се издига нагоре и се забива в рамката на копра - ударната част на чука действа върху продукта и го забива в земята. Има няколко начина за въздействие.

Ако се използва дизелов чук, тогава основната работа се извършва циклично, съгласно принципа на двигател с вътрешно горене (ударникът се изпуска от височина, горивната смес се запалва, чукът се повдига поради откат).

Спускането и повдигането на работната част на хидравличния чук се дължи на хидравликата - няма изпускане и откат, което позволява фино регулиране на честотата и движещата сила.

Тежките вибратори са фиксирани върху главата на купчината и й придават вибрации, насочени по оста на ствола му. Работата на вибрационното оборудване се извършва от хидравлична станция или електродвигател с ексцентричен механизъм.

При проектирането на машини за пресоване SVU основните елементи са: хидравлични цилиндри с работен ход и обратен ход, както и товарна рамка за окачване на анкерния товар. Принципът на работа на такива инсталации е прилагането на постоянно статично налягане.

Забиването на ударни купчини по право се счита за най-бързия и евтин метод на потапяне (от около 300 рубли на линеен метър), но той е придружен от значително ниво на шум и вибрации на земята, поради което не може да се използва в плътни сгради или, например, в свлачищни зони. Друг важен момент е, че имате нужда от доста голяма платформа (около 15x35 метра).

Пилотна основа
Пилотна основа

Задълбочаването на купчини чрез вдлъбнатина се използва, ако строителната площадка се намира в историческата част на града, в близост до порутени или аварийни сгради, върху движещи се почви. Несъмненото предимство на вдлъбнатината е високата точност на забиване на купчината, поддържане на целостта на главата й, възможност за измерване на носещата способност на всеки елемент на основата в реално време, компактност (можете да работите в тесни условия - площадка с размери 10x10 метра, до най-близката конструкция - от 1 метър). Ъгловите и страничните купчини също могат да се забият чрез натискане. Тази технология е малко по-скъпа - от около 800 рубли на течащ метър.

Изследвахме принципите на потапяне на готовата купчина с мощност; това е, така да се каже, основното действие. Трябва обаче да се отбележи, че преди началото на масовото потапяне на кладенците, на площадката се монтират тестови купчини, които след задържане в продължение на няколко дни (от 1 до 10, в зависимост от характеристиките на почвата) се подлагат на експериментални тестове. Купчината се удря с чук (динамичен метод) или се натоварва постепенно (статичен метод), след което се измерва утаяването. Целта на този етап е да се определи действителната носеща способност на всеки елемент от пилотната основа. Въз основа на получените резултати се потвърждават или проектните изчисления, или се коригират дължината, сечението, количеството и системата на полето на купчината.

Пробиването с водач може да се използва за оптимизиране на процеса на потъване на готови пилоти. Тази процедура позволява да се намали натоварването на земята, да се намалят шумът и вибрациите, да се използват по-дълги сондажи и да се преминат слоеве пясък с дебелина повече от 2 метра. Сондажите имат диаметър, по-малък от напречното сечение на стоманобетонните изделия, те не достигат проектната кота на потъващата купчина с дълбочина 0,5-1 метра.

Пилотна основа
Пилотна основа

Ако купчината спре по време на потапяне (явлението се нарича „повреда“), тогава излишъкът от надземната му част се отстранява и заровената част се тества за съответствие с проектната носеща способност. Ако се получат незадоволителни резултати, наблизо се инсталира допълнителна дублирана купчина.

След създаване на поле за купчини, бетонът на всички пилоти се нарязва на една и съща височина, елементите на армиращата клетка могат да бъдат запазени и сгънати обратно за лигиране с решетъчната конструкция.

При избора на организация за изграждане на пилотна основа е задължително да се вземат предвид характеристиките на оборудването на изпълнителя - тегло (специфично налягане на шасито върху основата), характеристики на чука.

Производство на трамбовани пилоти

Набитите пилоти се правят от бетон директно на строителната площадка. Такива основи са по-трудни за производство и по-скъпи (от 23 000 рубли на кубичен метър); по време на строителството те са силно зависими от метеорологичните условия и водния баланс на почвата. Предимството на монолитните пилоти може да се разглежда възможността за строителство в близост до сгради, както и вътре в сгради (за реконструкция, укрепване на основата). Освен това има опции да не се използва тежко оборудване на обекта - понякога можете да направите с моторизирана или дори ръчна бормашина (ако проектният диаметър е до 30 см). Добавяме, че при организиране на разширяването на петата е възможно значително да се увеличи носещата способност на купчината и основата като цяло. По принцип процесът на издигане на обща скучна купчина се състои от следните операции:

  1. С помощта на винт със сондаж се правят кладенци в земята. Има много варианти за производство на кладенец чрез ударен метод - чрез изместване на почвата чрез вибрационно трамбоване, чук в подвижни / несменяеми черупки.
  2. В кладенеца е поставена армировъчна клетка.
  3. В кухината се вкарва бетонна тръба с крикове, върху която е монтирана приемна фуния.
  4. Бетонът се подава в кладенеца и тръбата се отстранява при пълнене на кладенеца.
  5. Бетонът се уплътнява чрез механично уплътняване, пневматично или хидравлично уплътняване.
  6. Оформена е главата на купчината (проводник на инвентара).
  7. Купчината се утаява, докато бетонната смес се втвърди напълно.
  8. Ако е необходимо, главите на пилотите се изрязват до проектната височина.
Пилотна основа
Пилотна основа

За повечето етапи от производството на трамбовани пилоти могат да се прилагат SNiP 3.02.01–87 „Земни конструкции, основи и основи“и SNiP 3.03.01–87 „Лагерни и заграждащи конструкции“. Можете да намерите много полезни неща в нашата статия „Фондация на колона“, както и „Основа с лента. Част 3: бетониране, заключителни операции."

Завийте купчини

Този тип купчини стои самостоятелно, тъй като е пълноправен клас по отношение на конструкцията и метода на потапяне. Винтовата купчина е стоманена тръба (диаметър 50–300 мм, дебелина на стената от 3–6 мм, дължина на едно парче до 12 метра) със заострен край, към тялото на който е заварено специално острие, и метална глава до края на надземната част. Много производители покриват своите продукти с антикорозионни съединения на основата на епоксидни смоли; експлоатационният живот на висококачествените винтови пилоти се декларира от тях като „150 години или повече“.

Завийте купчини
Завийте купчини

Технологичните и функционални предимства на основите върху винтови пилоти се считат за:

  • висока скорост на строителство;
  • безшоково потапяне;
  • възможността за ръчен монтаж;
  • точност на монтажа;
  • липса на земни работи;
  • сеизмична устойчивост;
  • висока устойчивост на сили на издигане при замръзване (гладка странична повърхност с малка обща площ).

Винтовите купчини се монтират чрез завинтване и не е необходимо използването на допълнителен вертикално действащ товар. Следователно потапянето на винтовата купчина може да се извърши с моторизиран инструмент или дори ръчно. При необходимост (пясъчни пластове, по-голяма дълбочина) може да се използва пилотно сондиране на спомагателни кладенци. Освен забитите пилоти, този метод на потапяне позволява почвата да се уплътнява около шахтата. В зависимост от диаметъра на продукта, площта на острието, дебелината на стената, всяка купчина може да издържи на налягане от 1 до 30 тона.

Пилотна основа
Пилотна основа

Инсталираните пилоти се изсипват отвътре с бетон с якост M300 и по-висока. За да се подобри носещата способност, кухината на голяма тръба може да бъде подсилена със стоманена рамка.

След монтажа на цялото поле на пилоти, телата на винтовите пилоти се изрязват на височина, върху тях се монтират и заваряват главите с необходимата конструкция, което зависи от вида на решетката (за бара или първия коронен дървен материал, за стоманобетонната преграда, за монолитна плоча).

Приблизително така виждаме съвременните пилотни основи. Разбира се, беше възможно да се опишат далеч всички видове пилоти, но за да се разбере в коя посока да се движи и в резултат да се направи правилният избор, трябва да има достатъчно информация. Следващата по ред е плоча монолитна основа.

Препоръчано: