Развитие свайного фундаментостроения

Реферат

Свайные фундаменты. Новая технология «Свая в трубе»

 

 

Введение

 

Тип фундамента выбирается исходя из большого количества факторов. Проблема рационального проектирования фундаментов является одной из актуальных в области строительства. Особенно остро эта проблема стоит при строительстве в сложных инженерно-геологических условиях, в которых наиболее целесообразным является применение свайных фундаментов. Доля затрат на возведение подземной части зданий и сооружений в таких грунтовых условиях составляет до 20%. Развитие фундаментостроения направлено по пути разработки новых, экономичных и надежных конструкций фундаментов и методов их устройства, обеспечивающих повышение несущей способности грунтов в основаниях, более полного использования несущей способности материала фундаментов.

В своей работе я расскажу о новой технологии возведения свайных фундаментов «Свая в трубе», о преимуществах данного метода и истории его развития.

 

 

Что такое фундамент? Его виды

 

Фундамент,или основание, - несущая конструкция, часть здания, сооружения, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и распределяет их по основанию.

Основная классификация фундаментов - по назначению. По назначению фундаменты делятся на:

1. Несущий;

2. Комбинированный, то есть способный, в дополнение к несущим функциям, выполнять еще и функции сейсмической защиты;

.   Неглубокого заложения на естественных основаниях или искусственных;

.   Глубокого заложения;

.   Специальные, например, экспериментальные антисейсмические «качающиеся» фундаменты; «плавающие» фундаменты, давление которых равно давлению вынутого грунта и другие.

По типу фундаменты классифицируются на:

1. Столбчатый фундамент

2. Ленточный (сборный или монолитный):

1.  заглубленный (ниже глубины промерзания);

2. малозаглубленный (выше глубины промерзания);

3. Свайный (сборный или монолитный):

1.  на забивных сваях;

2. на трубобетонных сваях;

.   на буронабивных сваях;

.   на набивных сваях;

.   на сваях-оболочках;

.   на винтовых сваях;

4. Свайно-ростверковый фундамент

5. Плитный

.   Континуальные

В данной работе будет более подробно рассмотрен свайный тип фундаментов, и, как ранее уже было сказано, будет описан новый, предложенный Санкт - Петербуржскими конструкторами, метод «Свая в трубе». Но обо всем по порядку. Предлагаю рассмотреть, как все-таки развивалось свайное фундаментостроение.

 

Развитие свайного фундаментостроения

 

Применение свайных фундаментов имеет многовековую историю, однако широкое использование забивных свай в промышленном и гражданском строительстве началось только в конце XIX в. в связи с появлением и развитием железобетона. Для погружения железобетонных свай были созданы мощные копровые установки с паровыми молотами. В ходе развития техники свайных работ наряду с ударными методами стали использовать вибрацию, вдавливание и их комбинации.

В 1899 г. инженер А.Э. Страусс предложил устраивать сваи непосредственно в грунте, в подготовленных для этой цели скважинах. Такие сваи стали называть набивными. В качестве материалов для набивных свай используют не только бетон и железобетон, но и песок, щебень и другие материалы. При устройстве набивных свай имеется возможность оперативно менять их размеры (диаметр и длину) в зависимости от нагрузок и грунтовых условий, а также устраивать уширение в нижней части.

В ФРГ, Франции, Японии, Италии и ряде других стран созданы универсальные высокопроизводительные установки, позволяющие изготавливать набивные сваи диаметрами 0,2…2,0 м и длиной до 100 м и более практически в любых гидрогеологических условиях. Это привело к значительному увеличению объема применения набивных свай.

В то же время объем применения готовых (погружаемых) свай несколько снизился, что связано с ограничением применения ударных и вибрационных методов погружения в условиях плотной застройки и в глубоких котлованах (более 6 м).

Однако погружаемые сваи остаются вне конкуренции при строительстве на вечной мерзлоте, при производстве работ в зимнее время. Им отдается предпочтение при возведении гидротехнических сооружений. Большинство причалов в портах Балтийского, Охотского, Черного, Белого и Баренцевого морей стоят на сваях-оболочках или призматических сваях, погруженных вибрационными или ударными методами. Значительная часть морских нефтяных платформ также стоит на погружаемых сваях. В Мексиканском заливе на глубине 313 м установлена платформа на забивных сваях длиной более 450 м и массой более 600 т при погружении в грунт на 150 м.

В настоящее время для погружения свай используют высокопроизводительные установки, в том числе для работы под водой. Созданы молоты с массой ударной части 100 т и более.

Выбор типа свайного фундамента (количество и размеры свай, способ устройства) производится, как правило, на основе технико-экономического анализа с учетом стоимости материалов, механизмов и трудозатрат по различным вариантам.

При устройстве свайных фундаментов сваи в верхней части объединяют, как правило, монолитным ростверком в виде балки (однорядное расположение свай) или плиты. Перед устройством ростверка головы свай срезают (срубают) до проектной отметки. Различают низкие ростверки, полностью или частично расположенные в грунте, и высокие - не соприкасающиеся с грунтом.

Если нагрузка передается непосредственно на сваи выше уровня грунта, то такие сваи называют сваи-колонны.

По характеру работы в грунте различают сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки опираются нижними концами на практически несжимаемые грунты (скальные, плотные крупнообломочные, плотные пески) и передают нагрузку на грунт только по площади поперечного сечения. Боковая поверхность свай при этом в работу не вовлекается. Висячие сваи опираются на сжимаемые грунты и передают нагрузку на грунт не только по площади поперечного сечения, но и по всей боковой поверхности за счет сил трения.

В последние годы широко возводились причальные сооружения на металлических сваях-оболочках, так как они имеют много достоинств. Железобетонные цилиндрические полые сваи диаметром более 0,8 м называют сваями-оболочками (оболочками). Полые сван и оболочки небольшого диаметра после их погружения в грунт обычно заполняют бетонной смесью, в результате чего их поперечные сечения становятся сплошными.

фундамент свайной сооружение