Что такое отказ сваи при забивке

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.

Поскольку определить глубину погружения стержня после одиночных ударов по нему невозможно, то состояние отказа стержня принять 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 необходим расчет 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 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.

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.

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.

Расчёты проводимые для определения отказа сваи

• Масса ударной части сваебойного молота, с помощью которого производится погружение сваи;
• Общая масса сваебойного оборудования;
• Фактический коэффициент сопротивления почвы, определенный в процессе геодезических изысканий;
• Массогабаритные характеристики погружаемой сваи – площадь ее сечения и вес;
• Ударная энергия, которую развивает использующееся для забивки сваи оборудование;
• Величина упругого и остаточного (фактического) отказа, полученная в процессе забивки пробных свай.

SaSaSa 2 ммВ которых:

• А – площадь сечения ствола сваи;
• М – фактический коэфф. сопротивления грунта;
• Еd – ударная энергия использующегося сваебойного оборудования;
• м1 – общая масса ударного молота либо вибропогружателя;
• м2 – совокупная масса наголовника сваебойного механизма и сваи;
• м4 – вес ударной части сваебойного оборудования;
• Sа – величина остаточного отказа пробных свай;
• Sеl – упругий отказ пробных свай.

Важно: встречаются ситуации, когда соответствие фактического отказа проектному наступает на разном уровне углубления свай в почву. Для этого еще на стадии разметки фундамента производится определение и разбивка нулевого уровня, согласно которому все свайное поле выравнивается по одной высоте посредством обрезки голов железобетонных конструкций сваерезкой.

Рис 1.6: Пример разной высоты свайного поля

Копровые сваебойные установки

Дизельные молоты применяются при сравнительно небольших, средних объемах работ. Для грунтов средней плотности вес молота, свободно падающего на наголовник и передающего усилие забиваемой свае равен 125% веса двенадцатиметровой сваи с наголовником.

Широкое применение получила забивка свай дизель молотом — благодаря продолжительному периоду применения, предельно простоте в эксплуатации и достаточно высокой производительности. Рабочая деталь штанговых дизель-молотов — перемещающийся по направляющим штангам молоток-цилиндр. При ударении цилиндром по неподвижному поршню в камере сгорания моментально воспламеняется топливо. В результате цилиндр подскакивает вверх, после чего под собственным весом опять опускается и цикл повторяется, до 60 раз в минуту.

Гидравлические молоты сваебойных установок отличаются возможностью регулирования силы удара в широких пределах, отсутствием копоти. Однако требуется гидравлическая станция — оборудование более сложное и дорогое. Гидравлические молоты могут быть навесными на самоходных кранах. А могут быть отдельными установками — такими, как Junttan PM-25.

Погружение сваи — начальный этап

Свая поставлена и выверена. Теперь осторожным опусканием молота делаются первые удары при небольшой высоте подъема молота. На начальном этапе внимательно отслеживается вертикаль движения ж/б опоры. После первых нескольких ударов копровщик проверяет вертикальность колонны, которую при необходимости корректирует оператор сваебойной установки.

Получение расчетного отказа

Сваи погружают до проектной отметки либо до получения расчетного отказа — минимальной величины погружения за один или несколько ударов. Когда величина отказа сваи близка к расчетной, его измеряют с точностью до 1 мм как минимум по трём последовательным залогам на последнем метре заглубления сваи. Для дизельных молотов залог принимают равным 10 ударам. Для молотов двойного действия за залог принимают количество ударов в промежуток времени 2 минуты. Сваи, не давшие контрольного отказа, подвергают добивке через несколько суток.

Железобетонные сваи с расчетной величиной отказа, но не заглублённые до проектного уровня, срезают под один уровень машиной или с помощью отбойного молотка и газорезкии.

Технология погружения свай забивкой в Москве применяется с ограничениями по причине плотной городской застройки и густой сети подземных коммуникаций. В этих условиях применяются другие методы погружения готовых свай или технология буровых свай.

Забивка свай с лидерным бурением

Сваебойная установка оснащается бурильным оборудованием и перед каждым погружением выполняется бурение скважины на проектную глубину, после чего бурильная колонна отводится в сторону, установка подтягивает сваю и выполняется забивка уже со значительно меньшим усилием.

Расчёты, проводимые для определения отказа сваи

Расчет отказа сваи определяет ту проектную отметку, при выходе на которую свая полностью обеспечивает необходимую несущую способность. Для максимально точного определения параметров отказа выполняется несколько важных испытаний:

1. статистические;
2. динамические;
3. испытания грунтов;
4. испытания зондов;
5. зондирование статистическое.

Расчетный отказ сваи выполняют профессиональные специалисты.

По результатам инженерно-геологических изысканий собирают необходимую для расчетов информацию. А непосредственно для определения отказа сваи используются следующие формулы:

где

А — площадь сечения сваи;

М — коэффициент, зависящий от вида грунта;

Ed  — расчетная энергия вибропогружателей или удара молота;

m1 —  масса молота или вибропогружателя;

m2 — масса сваи и наголовника;

m4 — масса ударной части молота;

Sa — остаточный отказ сваи

Sel — упругий отказ сваи.

На практике возможно три варианта развития событий при создании свайного поля:

1. Свая превысила проектную отметку отказа и углубилась дальше. В таком случае забивание продолжают до тех пор, пока опора не выйдет на уровень отказа. После этого определяют возможность применения данной сваи в дальнейшем строительстве и корректируют выполненные расчеты с учетом практически полученной глубины. Это работа архитектора.
2. Свая вышла в пределах допуска на расчетный отказ. Это оптимальный вариант, который позволяет продолжать строительство в рассчитанном темпе.
3. Свая не достигла расчетного отказа. Тогда рассчитывают полученную несущую способность и планируют дальнейшие действия.

В любом случае есть варианты для дальнейшей работы, которые помогают достигнуть желаемой прочности и технических характеристик.

https://youtube.com/watch?v=BQOfJxPDmco

Отказ сваи определяется множество показателей. Для того, чтобы расчет отказа при забивке свай был выполнен верно, то используют следующие показатели:

• Площадь сечения используемой сваи. Производство опор выполняется в различных габаритах и при разработке проекта необходимо подобрать оптимальный вариант. При увеличении сечения сваи в геометрической прогрессии увеличивается создаваемая плотность прилегающего грунта.
• Коэффициент сопротивления грунта. Этот параметр играет важную роль для качества и особенностей погружения.
• Энергия погружения.
• Масса применяемого молота.
• Масса самой сваи.
• Остаточный отказ стержня.

https://youtube.com/watch?v=ryssX5jNuwE

Процесс забивания сваи представляет собой довольно сложный комплекс действий, который должен обеспечить должное качество возводимого основания. Поэтому строители и проектировщики должны точно соблюдать многие правила.

Как рассчитать количество свай для фундамента

Правильный расчет количества используемых свай нуждается в предварительной геодезической разведке. Прежде всего, необходимо рассчитать уровень промерзания грунта в зимний период, учитывая, что данный показатель отличается в разных регионах. Для прочной установки сваи ее нижний конец должен находиться ниже этого уровня.

А также необходимо выяснить степень плотности слоев грунта. Чем выше плотность, тем меньшую глубину сваи следует закладывать на этапе проектирования. К примеру, для полускальных и крупноблочных пород она будет минимальной (но не меньше 0,5 метра), а для песчаных и глинистых грунтов придется углубляться по максимуму.

1. Вычисление потенциальной предельной нагрузки на сваи

Перед началом расчета количества свай для фундамента следует выяснить несущую способность отдельной сваи. Общий вид формулы выглядит следующим образом:

В этом случае W является искомой фактической несущей силой, Q – расчетное значение несущей силы, рассчитанное для отдельной сваи по материалу, размерам и характеристикам грунта; k – дополнительный «коэффициент надежности», расширяющий эксплуатационный запас фундамента.

2. Вычисление расчетной нагрузки на сваи

Далее нам необходимо найти параметр Q, без которого расчет свайного фундамента невозможен. Расчетная нагрузка определяется по формуле:

Где S равно площади поперечного сечения лопастей сваи, а Ro – это показатель грунтового сопротивления на глубине размещения лопастей. Сопротивление грунта можно брать из готовой таблицы:

Таблица 2

Что касается «коэффициента надежности» условного фундамента, его величина может варьироваться в пределах 1,2-1,7. Логично, что чем меньше коэффициент, тем ниже себестоимость фундамента на этапе проектирования, поскольку для достижения заданного значения несущей силы не потребуется использования большого количества свай. Чтобы уменьшить коэффициент следует провести качественный и достоверный анализ грунта на стройплощадке, привлекая специалистов.

3. Расчет нагрузки от конструкции здания

На завершающем этапе проектирования свайного фундамента проводится расчет количества свай. Для этого потребуется просуммировать все элементы конструкции здания: от капитальных стен и перекрытий, до стропильной системы и кровли. Провести точное вычисление всех компонентов довольно сложно, поэтому рекомендуем воспользоваться одним из специализированных калькуляторов. И также в калькулятор расчета вносятся эксплуатационные нагрузки, включающие предметы интерьера, мебель, бытовую технику и даже проживающих в доме людей.

4. Подсчет требуемого количества свай

Перед тем как рассчитать количество задействованных свай нам нужно получить на предыдущих этапах две величины: совокупную массу здания (M) и несущую способность сваи (W) умноженную на «коэффициент надежности». Значение несущей способности можно взять из Таблицы 1. Итак, если масса равна 58 тонн, а скорректированная несущая способность сваи СВС-108 равна 3,9 тонн, то:

Как показал пример расчета, для дома весом в 58 тонн потребуется 15 свай марки СВС-180. Следует отметить, что это значение приблизительно и не учитывает правила точного распределения свай согласно СНиП:

• Первые должны быть установлены в точках пересечения несущих конструкций;
• Остальные монтируются равномерно между обозначенными углами;
• Минимальное расстояние между отдельными сваями 3 метра;

5. Глубина установки свай и расстояние между ними

Базовое значение глубины установки сваи рассчитывается исходя из глубины промерзания грунта в конкретно регионе, плюс 25 сантиметров. И также перед тем как рассчитать свайный фундамент, необходимо выяснить:

• Уровень прочности сваи по материалу и конструкции;
• Несущую способность грунта;
• Провести расчет осадки свайного фундамента, со временем возникающей под нагрузкой здания;
• Дополнительные параметры (температурный режим в течение года, объем осадков, нагрузки от ветра и др.).

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.

Методика углубления свай

Широкие географические диапазоны строительства, освоенные в современное время, позволяют говорить о нескольких методиках монтажа свайного фундамента. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки и отличается применяемой для этого спецтехникой. Среди многочисленных способов можно выделить 4 основных:

• ударный;
• вдавливание;
• вибровдавливание;
• лидерное бурение.

Ударный способ

Технология считается одной их наиболее распространённых. Используется как в промышленном, так и в частном строительствах.

Углубление сваи происходит путём амплитудных ударов молотом (копром).

В настоящее время существует широкий выбор машин для выполнения работ такого направления, различающихся своими характеристиками. Ознакомиться с некоторыми из них можно в таблице, размещённой ниже.

Забивка свай своими руками

Кроме этого, ударная технология – единственная в своем роде, которую можно использовать без применения спецтехники. Сделать простое устройство, которое будет выполнять удары по свае, не так сложно. Выглядит оно следующим образом:

1. Собирается тренога. Материал её изготовления не принципиален, это могут быть брёвна, трубы, брус.
2. На неё подвешивается 2 – 3 металлических или бетонных блока, выполняющих роль противовеса.
3. Тяжёлый стальной прямоугольник – молот. Одна его сторона должна быть ровной.
4. 2 троса перебрасываются через блоки и служат для поднятия металлической балки.

Методика проста, молот поднимается на максимальную высоту и фиксируется. Внизу устанавливается свая, которая растягивается в вертикальном положении. Трос, удерживающий балку, отпускается, груз в свободном падении ударяет сваю, которая, в свою очередь, входит в грунт. О том, как забить сваи своими руками, смотрите в этом видео:

Процедура повторяется до достижения нужного результата.

Вдавливание

Вдавливание свай – самый дорогой метод углубления

Такой способ углубления фундаментных свай считается одним из самых редких и дорогостоящих.

Его уникальность заключается в том, что применяется многотонная спецтехника, которая фиксирует элемент в замке, и, перенося на неё свой вес, втыкает её в грунт.

Преимущественно используется при относительной близости к другим строениям и во время реконструкций зданий, когда нет возможности воспользоваться другим видом свайной техники.

Вибровдавливание

Такая методика выполняется с использованием вибромолота. Пружинные агрегаты пользуются наибольшей популярностью, принцип их работы заключается в следующем. Осуществляется вращение валов с дисбалансом в свободном направлении. При этом, вибровозбудитель колеблется с определённой периодичностью. Достигнув минимального зазора между сваей и молотом, последний совершает удар по наконечнику, вгоняя изделие в грунт. О том, как происходит погружение свай этим способом, смотрите в этом интересном видео:

Уникальность машин заключается в том, что есть возможность регулировки силы удара вибромолота и соответствующего увеличения величины вдавливания опоры. При этом, необходимо соблюдать строгие требования, заключающиеся в том, чтобы вес молота был не менее чем в 2 раза меньше веса сваи.

Второй метод с использованием вибрации основан на взаимодействии со статическим пригрузом. Машина условно делится на 2 половины: задняя с генератором и двухбарабанной лебёдкой, а также передняя с направляющей стрелой и блоками, через которые проходит трос от молота к лебёдке. Находясь в рабочем положении, молот опускается вниз и соединяется со сваей, захватывая её в замок. При включении механизма скреплённые элементы опускаются вниз под собственным весом и воздействием вибропогружателя.

Лидерное бурение

Если грунт достаточно твёрдый и забивка свай ударным методом не принесёт результата, применяется лидерное бурение. Методика заключается в том, что на заранее определённых местах осуществляется бурение скважин, которые несколько уже в диаметре, чем сваи.

После чего в них с помощью копра вбиваются изделия, служащие основанием для фундамента.

Расчет отказа сваи при забивке

Отказ свай при забивке

Свайные основания все чаще находят применение в различных отраслях строительства. Практическая ценность и эффективность такого фундамента позволяет достигать отличных результатов в реализации проекта. При этом, прочность и качество основания напрямую зависят от правильного выполнения расчетов и всех этапов производства работ.

В свайном строительстве существует много определений и свойственных характеристик. Отказ сваи при забивке это важный момент, которые играет особую роль для возведения основания необходимой прочности.

Что называют отказом сваи

В общем виде, отказ сваи это вычисленная или, практическим путем, установленная отметка глубины, на которой происходит затруднение погружения сваи из-за состава и характеристик грунта.

Перед выполнением работ по возведению свайного поля нужно не только точно определить и вынести в натуру фактическое местоположение свай.

Кроме этого, важно точно провести геологические изыскания на объекте и вычислить глубину отказа сваи – так удастся оптимально использовать возможности свайного основания и предотвратить его разрушение. Проектный отказ сваи это определенный на основе множества исходных данных уровень грунта, на котором погружение сваи становится проблемным

Отказ измеряется в миллиметрах

Проектный отказ сваи это определенный на основе множества исходных данных уровень грунта, на котором погружение сваи становится проблемным. Отказ измеряется в миллиметрах.

В процессе забивания сваи молотом или вдавливания сваи специальной установкой может произойти два варианта развития событий: либо свая в какой-то момент упрется в прочный горизонт и перестанет уходить в грунт, либо она провалиться в землю полностью

Для строительства важен выход на заданную отметку, поэтому предварительное определение проектного отказа сваи крайне важно для эффективности всего строительства

Истинный и ложный отказ сваи

Важным понятием в производстве забивных работ является залог сваи. Это величина, на которую опора готова погружаться. В процессе забивки можно проследить тенденцию, на которую свая уходит вглубь.

Обычно для этого применяют отметку за 10 ударов молота: отмечается глубина, на которую опора уходит вглубь.

Если погружение осуществляется вибрационным способом, то отсчет залога определяют по временному промежутку.

Истинный отказ свай

Ложный отказ сваи может произойти из-за медленного или слишком часто ритма забивания опоры. Также такую задержку могут вызвать особенности слоев грунта. В любом случае, если остановка погружения происходит до выхода на заданную расчетную глубину, или до отметки залога, то следует продолжать работы.

Истинный отказ сваи является конечной целью. Благодаря проектным работам и предпроектным изысканиям удается выявить эту отметку и необходимо на неё выходить. В таком случае основание получает достаточную прочность и надежность.

Отказ сваи, определение которого заключается в плановом погружении опоры на установленную глубину, крайне важно для успеха всего строительства. Рассчитанный отказ свай при забивке должен соответствовать практическому в пределах допустимого несоответствия

Ложный отказ свай

Просто знать, что такое отказ сваи при забивке недостаточно для грамотного производства работ

Важно правильно выполнить проектные расчет, потому что это определяет последующий порядок работ

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:

Проектный отказ сваи — это страшно для постройки или нет?

В современном мире новых технологий при выполнении строительных работ акцент делается на экономичности.

Одной из таких новинок является свайный фундамент. При его монтаже одним из главных факторов является расчёт и отказ сваи.

Что это за величина?

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.

Залог в свайном фундаменте

На практике определить величину продвижения столба после единичного удара молота невозможно, поэтому при расчёте этой величины применяют такое понятие, как залог сваи. Залог – это определённое количество ударов механизма, с помощью которого производят забивку. Или промежуток времени, в течение которого работает механизм.

Процесс забивания сваи

Залог зависит от используемого оборудования:

Если используется дизельный молот одиночного действия, то серия залога состоит из десяти ударов.
Если используется механизм двойного действия (гидромолот), то залог рассчитывается за одну минуту работы техники.

После того как произведено количество ударов равное залогу измеряют глубину погружения. Если механизм работает по времени, то необходимо сосчитать количество ударов за это время. Разделив длину погружения на количество ударов, получим среднюю величину углубления свайного столба за один удар. Полученный результат сверяется с проектным отказом. При их совпадении завершается работа. Но очень часто бывает так, что фактически погружение почти прекратилось, а отказ сваи отличается от проектных данных. Причиной этого может быть:

Нижняя часть конструкции попала на твёрдый пласт почвы, который создаёт сопротивление при ударных нагрузках.
Произошёл отток воды от грунтов, которые контактируют с основанием свайного столба. Уменьшилась влажность почвы, следовательно, увеличилась сила трения о ствол.

Решить проблему можно временным прекращением работ на 5–7 суток. За это время почва ослабевает и следует завершить механизм забивки до получения нужного результата.

Ложный отказ сваи

Во время погружения конструкции происходит уплотнение почвы по причине выдавливания свайным столбом определённого её объёма. Поэтому показатели сразу после завершения работ могут быть неточными для определения прочности конструкции. Этот показатель называют ложным отказом. Особенно это касается глинистых и песчаных грунтов. Посмотрите видео, как забивают сваи специализированным оборудованием.

После некоторого перерыва в работе грунты, соприкасающиеся с основанием свайного столба, восстанавливают свою первоначальную структуру. Показатели, снятые после периода отдыха, называют истинным отказом. Продолжительность отдыха зависит не только от видов грунтов. Значение имеет плотность и влажность однотипной почвы. Иногда этот период может доходить до нескольких недель.

Как производить расчёт?

После погружения конструкции на определённую глубину с учётом всех данных рассчитывается её несущая способность.

Дом на винтовых сваях

Рассмотрим параметры, которые учитывают при расчёте:

Механизм, используемый при забивке и его масса.
Масса ударной части молота.
Постоянная величина сопротивления грунта, которая для разных видов грунта своя.
Создаёт сопротивление и площадь сечения сваи.
Обязательно учитывается вес конструкции.
Энергия механизма, используемого при забивании свайного столба.
Остаточный и упругий отказы стержня.

Все вычисления необходимо произвести по специальным формулам.Получаем величину,которая является проектной.

Если работы не продолжать, то масса будущего строения может ослабить прочность несущей конструкции.

При закладке фундамента на забивных железобетонных сваях очень важно соблюдение всех указаний и требований проектных документов