что такое отказ расчетный в забивке свай
Отказ сваи — что это значит?
Любая свайная конструкция устанавливается по предварительно проведенным расчетам. Нельзя просто так прибыть на участок, разметить места нахождения будущих свай, а затем сразу же начать вбивать или вкручивать их в землю.
Так не будет обеспечиваться надежность конструкции, ведь свайные стержни могут максимально уйти в грунт, не обеспечив, при этом, надежность фундаменту. С целью определения глубины залегания свай, на которой они будут достигать твердого грунта, было введено такое понятие, как отказ сваи. Различают расчетный и практический отказы, суть которых исходит из их названия.
Отказ сваи при забивке — это степень ее погружения в процессе забивки или вдавливания. На практике это означает, что дальше этого значения свая уже не пойдет, обретя упор на плотном грунте. Измеряется отказ сваи с точностью до миллиметра.
Залог сваи
Поскольку определить глубину погружения стержня после одиночных ударов по нему невозможно, то состояние отказа 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:
Вычисления производятся по известным формулам. На основании расчетов получают проектный уровень погружения свай в почву.
Для более точного определения глубины введения стержней в грунт, проводятся динамические и статические испытания свай на местности, а также зондирование грунта.
Использование расчетов на практике
На практике не всегда удается достичь совпадения проектного и реального уровней погружения. Например, если в процессе забивания стержня был достигнут проектный уровень, но свая не достигла твердого грунта, то погружение необходимо продолжать. Причем, до тех пор, пока не будет достигнут отказ сваи.
Если остановиться на проектном уровне, то масса здания может оказать влияние на фундамент, приведя к его осадке. При этом увеличится вероятность деформации здания.
Если же свая остановилась именно на расчетной глубине, то такую конструкцию считают полностью пригодной к дальнейшей эксплуатации.
Самостоятельное строительство свайного фундамента
При изготовлении свайного фундамента своими руками обычно используют винтовые сваи, так как для вбивания бетонных стержней нужна специальная техника. Это в определенной степени облегчает работы. Все сваи вкручиваются до упора, до достижения состояния «отказа». Если некоторые из них возвышаются над остальными, то производится их обрезка и подгонка всех свай под единый уровень.
Отказ сваи
На данной странице пойдет речь о отказе сваи. Вы узнаете, что означает и как высчитывается данная величина.
Мы рассмотрим отличия ложных и истинных отказов, и изучим особенности расчетов, которые применяются для определение отказа сваи согласно требованиям действующих строительных норм.
Что называют отказом сваи
Понятие отказа введено в строительную практику с целью определения глубины расположения сваи в почве так, чтобы ее нижняя часть опиралась на высокоплотные глубинные грунты, обладающие высокой несущей способностью.
По факту момент отказа наступает тогда, когда свая не может больше погружаться в почву под воздействием сваебойного механизма из-за возросшего сопротивления грунта.
Залог сваи
Поскольку измерение отказа сваи требует максимально точных данных, а определить величину углубления железобетонной конструкции от одного удара сваебойного молота практически не возможно, отказ принято высчитывать на основании залога.
Нередко встречаются ситуации, когда погружение сваи практически остановилось из-за возросшего сопротивления почвы, но снятый фактический залог не соответствует проектному. Это происходит из-за образования под острием сваи пласта твердого грунта, который уплотняется под воздействием ударных нагрузок.
В таком случае погружение сваи прекращается на определенный срок от 3 до 7 дней. По истечению данного времени происходит разуплотнение грунта под острием сваи, после чего производится ее добивка до получения требуемого отказа.
Истинный и ложный отказ сваи
Как уже было сказано, в процессе погружения сваи происходят изменения структуры почвы, по причине которых величина отказа, полученная сразу по завершению погружения, не может считаться фактически достоверной и использоваться для определения несущей способности железобетонной опоры.
Расчёты проводимые для определения отказа сваи
Если показатель Sa превышает 2 мм., используется формула:
Отказ сваи СНИП
Услуги нашей компании
Полезные материалы
Составные железобетонные сваи
На данной странице представлена детальная информация по составным железобетонным сваям.
Шпунтовые сваи
Шпунт Ларсена – это профиль из металла, сформированный в виде жёлоба, имеющего на боковых стенках закруглённые края.
Забивные сваи
Что представляет собой отказ сваи при забивке
Перед установкой конструкции, состоящей из свай, всегда должен быть произведен соответствующий расчет. Без него сваи в земляную поверхность не вбивают, потому что в этом случае стержни могут сильно углубиться, и фундамент впоследствии не будет таким надежным. Поэтому чтобы определить необходимую глубину стержней, при которой они дойдут до твердого грунта, используется понятие «отказа сваи». Подразумевает максимально возможную глубину, на которую может погрузиться опора в почву при получении нагрузки от сваебойного молота.
Определение этой величины происходит при помощи прогибометра. Если сопротивление грунта не дает забить сваю, фиксируется параметр отказа. Чтобы определить отказ делают несколько ударов, а затем рассчитывают средний показатель, при использовании единичного удара определить то, как изменилось положение стержня, довольно сложно.
При монтаже забивных свай были выявлены такие виды отказов:
Когда проектный отказ равен фактическому, говорят о том, что забивание железобетонных стержней завершено. Но бывают случаи, когдапогружение почти закончено, но отказ сваи имеет различия с проектными данными. Этому могут способствовать следующие причины:
Решением проблемы может стать остановка работ на несколько суток, за которые почва станет более слабой, а затем (при получении нужного результата) можно будет закончить забивание.
Ложный отказ сваи
При забивании свай почва уплотняется, поскольку происходит выдавливание ее определенной части вбиваемым столбом. Поэтому определяя степень надежности и прочности всей конструкции в конце работы при помощи соответствующего показателя можно получить неточный результат, который называют ложным отказом. Результаты, полученные после перерыва, представляют собой истинный отказ. Время перерыва, которое может занимать и несколько недель, зависит как от разновидности почвы, так и от ее влажности и плотности.
Как делают расчет?
Для погружения свай на необходимую глубину считают ее способность выдерживать нагрузку, учитывая при этом следующие параметры:
При вычислениях используют технические формулы и получают проектное числовое значение, с которым сравнивают фактический отказ. Далее нужно будет решить, закончить погружение опоры или сделать перерыв для того, чтобы почва отдохнула, с целью последующего завершения забивания.
Чтобы не ошибиться, делая расчеты после того, как вся работа будет завершена, проверяют, дошли ли забитые стержни к твердому грунту. Рассчитывая глубину вхождения сваи до отказа, соблюдается важный этап в постройке, поскольку именно с его помощью можно возвести прочный фундамент. Замеры делают на протяжении всего рабочего процесса: глубина отказа вычисляется во время подготовки проекта, при забивании стержней и после того, как работы закончены. Если выявлены расхождения, то их тщательно проверяют. Это является залогом создания прочного фундамента.
Что такое отказ сваи при забивке
Знание, что такое отказ сваи, является основным при изготовлении фундамента такого типа. От правильного расчета и выполнения этого показателя будет зависеть прочность и надежность всего сооружения, а также возможная скорость его усадки. Первое значение этого параметра получают в процессе проектирования, а остальные – уже при работе на местности, поэтому стоит рассмотреть, как правильно рассчитывают и применяют параметры отказа сваи.
Что такое отказ сваи
При строительстве дома на сваях мастерам необходимо предварительно забить их на определённую глубину. Здесь применяют правило: нижнее основание сваи должно упереться в глубинные грунты, тогда её несущие свойства будут использованы в полной мере.
В процессе работы производятся измерения частичного углубления приспособления после одного удара молотом. Это и называют отказом сваи.
Схема прохождения сваи до отказа с указанием типов грунта
Для определения данного параметра используется специальный прибор. В зависимости от способа замера и полученных результатов различают несколько видов показателей:
Каждое из этих значений имеет большое значение при подготовке и изготовлении фундамента. Стоит рассмотреть, каким образом получают каждое из них.
Наглядно увидеть процесс забивки свай до отказа можно в следующем видео:
Вычисление проектного отказа
Этот этап работы необходимо выполнить ещё при проектировании дома. Для этой цели предварительно производится исследование местности и почвы, где будет построено сооружение. Для правильности расчета необходимо проверить тип почвы, глубину залегания твердых пород и расположение грунтовых вод.
На основании этого определяется длина, диаметр используемых свай и глубина из забивания.
Полученные сведения обязательно вносятся в проектный план, с которым сверяются строители при забивке свай. Большие отклонения от значений, полученных путем расчета, считаются недопустимыми.
Залог сваи
Поскольку на практике невозможно получать результат после каждого удара, для расчета применяется так называемый залог свай. Суть этого принципа заключается в следующем: измерения производятся после определённого числа ударов, а полученное значение потом делится на их количество.
Измерение залога сваи зависит от типа сваебойного механизма. Если он оснащен дизельным молотом одиночного типа, то измерения можно производить после 10 ударов.
При применении гидромолота лучше опираться не на количество ударов, а на время работы механизма. Расчетный период чаще устанавливается в минуту. Затем требуется узнать, сколько ударов произвел гидромолот за отведенное время, а после разделить полученную глубину сваи при забивке на число ударов.
В современном строительстве сваи можно не только вбивать, но и вдавливать. Для этого используются специальные механизмы. Так как гидромолот не приспособлен наносить удары по свае, залог также рассчитывается исходя из времени его работы. С таким устройством работы выполняются в несколько приёмов. Первое движение агрегата – надавливание на опорный элемент фундамента. После достижения определенной глубины начинается возврат подвижной части на исходную точку.
Этот процесс наглядно демонстрирует следующее видео:
Почему реальный и проектный отказ сваи могут отличаться
Часто бывает, что при забивке свай кажется, что приспособление уперлось в твердый грунт, а проверка документации показывает недостаточное погружение механизма в почву. На это есть несколько объяснений:
Чтобы определить причину произошедших затруднений, требуется приостановить работу приблизительно на неделю. За это время почва возвратится в своё естественное состояние и тогда можно будет завершить начатое.
В результате проектный отказ сваи не должен отличаться от фактически полученного.
Ложный и истинный отказ сваи
При выполнении работ на глинистом или песчаном грунте может случиться так, что в процессе погружения сваи происходит уплотнение грунта за счет объёма, выдавленного ею. И если сразу после остановки механизма снять показания, можно получить значение ложного отказа.
Чтобы снять правильный результат, процесс останавливают на некоторое время. По истечении этого срока снова производят измерения. Полученный таким образом показатель называют истинным значением.
Чтобы понять, почему два полученных значения будут отличаться друг от друга, важно знать процессы, которые происходят в грунте в период покоя. За это время проходит процесс восстановления, он включает в себя возврат почвы в прежнюю структуру и плотность. Количество времени, отводимое под отдых почв, зависит от типа влажности грунта.
Как произвести расчёт
После того как процесс забивки завершен, требуется финишный расчет несущей способности изготовленной конструкции. Для этого требуется несколько параметров:
Чтобы из всех этих параметров произвести вычисления, требуется специальная формула:
Для получения несущей способности различных типов грунта стоит воспользоваться таблицей:
Стоит помнить, что иногда полученное значение совпадает с проектной документацией, а уровень отказа так и не достигнут. В этом случае работу нужно продолжить до тех пор, пока опоры фундамента не достигнут твердых грунтов. Иначе прочность здания будет поставлена под угрозу.
Чтобы предвидеть возможные ошибки в расчетах, после завершения работ производится испытание забитых свай на предмет достижения ими твердых грунтов.
Расчет глубины прохождения сваи до отказа является важным этапом в строительстве. Так как он позволяет поставить фундамент на прочном основании. Измерения производят на разных этапах работ.
Глубина отказа рассчитывается во время составления проекта, в процессе забивки свай и по завершении этого процесса. Полученные данные тщательно сверяются, а выявленные расхождения проверяются. Всё это позволяет заложить прочное основание, которое станет первым шагом в строительстве прочного и уютного дома.
Отказ сваи: кому и в чем она отказывает?
Понятие «отказ сваи» означает предельную глубину заглубления опоры в землю под действием ударной нагрузки или в процессе завинчивания.
Отказ сваи
В строительной индустрии свайный фундамент становится все более востребованным. При формировании надежной фундаментной конструкции винтовые или забивные опоры устанавливаются до упора в твердый слой грунта.
Винтовые сваи
Монтаж винтовых свай производится методом завинчивания до проектной отметки. Технология установки зависит от условий стройплощадки, используемого типоразмера изделий. Достаточно доступным, но трудоемким является способ закручивания сваи с помощью рычага, длина которого зависит от плотности грунтовых слоев. При этом радиус вращения должен быть свободным.
Более комфортным является монтаж винта с помощью компактной электромеханической установки. Трудозатраты при заглублении стержня до проектной отметки в этом случае бывают минимальными. Достаточная мощность вращения такого агрегата позволяет выполнять работу:
Для завинчивания свай также может быть использован гидровращатель. Обычно такая машина применяется при установке длинных стержней. Ключевую роль в процессе закручивания винтовых столбов в плотную породу играет сила крутящего момента.
При формировании фундамента на винтовых сваях важно правильно рассчитать диаметр, длину столба, размер лопасти. При ввинчивании опоры в землю происходит уплотнение почвенного профиля, увеличение сопротивления.
Заглубление производится до достижения допустимой нагрузки. Уплотнение почвы приводит к изменению давления, например, применяемой электромеханической установки. Глубокие плотные прослойки являются надежной опорой, обеспечивая хорошую несущую способность, определяемую мощностью при достижении лопастью тугопластичных грунтов.
Винтовые столбы устанавливаются на проектную глубину в определенных местах участка в соответствии с планом свайного поля. Важным критерием в процессе монтажа считается контролирование крутящего момента, создающего необходимое усилие.
Пробное завинчивание
Чтобы определиться с длиной сваи, необходимо иметь данные о глубине ориентировочного отказа. Для этого делается пробное завинчивание. Данный процесс позволяет также провести зондирование почвы. В результате обследуется толща грунтовых прослоек. Удается узнать, какие усилия требуются лопасти, чтобы разрезать породу.
Полученные данные нужны для составления паспорта пробных работ. В этом документе указываются такие характеристики, как мощность слоев, глубина отказа.
Особенно актуальным пробное завинчивание является для:
В процессе проведения работ фиксируют отказ винтовой сваи. Для винта он зависит от глубины погружения, вида породы, максимальной величины крутящего момента, обеспечивающей сохранность геометрии свайного изделия.
Железобетонные сваи
Забивка, вдавливание свайных опор выполняется до достижения ими плотных глубинных слоев, упираясь в которые дальнейшее продвижение невозможно. Данная степень погружения требуется для создания надежности при установке столбов.
В строительной практике отказ сваи означает упор в плотную грунтовую прослойку, обладающую высокими несущими возможностями. По факту жб опора погружается в почву до того момента, когда сваебойный механизм уже не в состоянии преодолеть сопротивление грунта.
Существует специальный прибор, называемый прогибометром, фиксирующий величину отказа сваи. Причем точность предельной глубины определяется до одного миллиметра.
Обычно величину отказа устанавливают при проведении серии ударов, в результате которых выполняется расчет среднего значения. Несколько холостых ударов молотом для вычисления среднего отказа называется залогом. При использовании технологии вибропогружения отслеживают количество ударов в минуту до достижения расчетного отказа.
При забивке ЖБ столбов различают проектный и фактический отказы. Опора должна выдерживать максимально допустимую нагрузку. Данные для расчета (характеристики грунтов, полученные при геологических изысканиях) берутся из нормативной документации. Определение фактической величины происходит в момент погружения ЖБ изделий. При полевых работах расчетные значения уточняются. Для этого выполняются:
Забивные столбы погружаются до проектного значения. После этого делается вывод, необходима ли корректировка. Фактическая отметка может совпадать с расчетной величиной. В этом случае дополнительного погружения не потребуется.
Если значение отказа является регламентированной величиной, а глубина второстепенной, то нормой считается недобивка столба до расчетной отметки на 50 сантиметров. При совпадении фактического и проектного положения столба ситуация может быть такой, что он не достиг твердого грунта. Тогда забивка продолжается до фактического отказа.
Ложный отказ сваи
На практике иногда происходит остановка сваи, которая еще не достигла расчетной отметки. Такой отказ сваи называется ложным. Подобное явление встречается для типов пород, сильно уплотняющегося под наконечником опоры. В этом случае делают перерыв, чтобы восстановилась структура почвы. Потом работа продолжается до достижения заданной отметки