Пальові фундаменти пристрій і застосування

Застосування пальових фундаментів

Пальові фундаменти, як відомо, забезпечують необхідний рівень індустріалізації і комплексної механізації робіт нульового циклу при високій якості останніх. В даний час їх використовують при найрізноманітніших грунтових умовах, в тому числі на слабких, насипних, набухають і вічній грунтах, а також на підроблюваних територіях. Особливе значення при застосуванні таких фундаментів має можливість зменшити обсяг земляних робіт.

Значний обсяг застосування пальових фундаментів в житловому, промисловому і сільськогосподарському будівництві пояснюється рядом їх переваг в порівнянні з фундаментами на природній основі. До цих переваг відносяться:

• висока индустриальность, що знижує трудомісткість робіт нульового циклу в середньому до 25 відсотків;
• скорочення термінів виконання робіт;
• зменшення на 25 - 90 відсотків витрати бетону на влаштування фундаментів;
• скорочення на 70 - 85 відсотків транспортних операцій;
• зниження приблизно в два рази величин загальних і нерівномірних осад будівель і споруд;
• висока якість робіт в зимовий час в будь-якому кліматичному районі країни;
• зниження на 15 - 20 відсотків вартості робіт нульового циклу.

Треба відзначити, що для ряду ґрунтових умов пальові фундаменти є фактично єдиним доцільним рішенням, оскільки вони забезпечують малі величини і різницю осідання фундаментів, а це підвищує надійність і довговічність зводяться на грунтах будівель і споруд.

Номенклатура будівель і споруд, що будуються на пальових фундаментах, обширна за своїми характеристиками, а особливо - за величиною навантажень, що передаються на фундаменти. У цих умовах обмежитися якоїсь єдиної конструкцією - неможливо. Тому однією з особливостей розвитку пальових фундаментостроенія в нашій країні є велика кількість різних конструктивних рішень, ефективних в тих чи інших умовах.

Вони успішно застосовують не тільки при складних ґрунтових умовах, але і при звичайних грунтах, що традиційно вважаються хорошим природним підставою.

В останні роки в будівництві почали застосовувати нові перспективні конструкції забивних і набивних типів. Найбільше застосування знаходять забивні залізобетонні палі.

забивні палі

Отже, існують декілька різновидів забивних типів. Серед них - залізобетонні суцільного перетину, які розрізняються по виду армування.

Ще один вид забивних - палі з розширенням стовбура в нижньому кінці. Їх рекомендується застосовувати в тих випадках, коли на технічно досяжною глибині під шаром слабких грунтів є нашарування грунтів, заглиблення в які нижнього кінця палі забезпечує достатню несучу здатність, але не дозволяє в достатній мірі використовувати міцність ствола призматической палі.

Трубчасті і палі-оболонки

Трубчасті і палі-оболонки - знаходять все більш широке застосування при будівництві будівель і споруд на слабких грунтах великої товщі, в тому числі зводяться в сейсмічних районах, при великих вертикальних і висмикувати, а також горизонтальних навантаженнях.

Складові палі квадратного перетину

В районах будівництва з великою товщею слабких грунтів все частіше застосовують складові палі і палі з розширенням. Вони, що складаються з окремих елементів, що з`єднуються в процесі занурення, можуть мати довжину 40 - - 50 м і більше, при цьому занурювати їх можна за допомогою серійно випускається.

З`єднувати елементи можна зварюванням закладних деталей фланцевими сполуками, а також спеціальними металевими замками.

До переваг складових паль можна віднести:

• можливість занурювати їх за допомогою копрів, корисна висота яких значно менше довжини забитих паль;
• зменшення витрат на вантажно-розвантажувальні і транспортні операції;
• можливість скорочення відсотка армування елементів, який визначається розрахунком палі на міцність від навантаження власної ваги.

Найбільш широко в будівництві застосовують стикові з`єднання у вигляді металевих обойм. Пропоноване стикове пристрій (див. Рис.) Дозволяє щільно з`єднувати його частини в результаті того, що обойма виконана з міцного і пружного матеріалу, наприклад листової сталі товщиною 4 - 5 мм, з розмірами і допусками, що забезпечують тугу посадку залізобетонного елемента в обойму, в процесі якої при стикуванні під впливом власної ваги елемента і молота або першого удару молота відбувається одночасне натяг обойми і зрізання її крайками зайвої ваги бетону.

Для забезпечення рівновеликої закладення кінців залізобетонних елементів в обоймі остання по висоті розділена діафрагмою на дві різні частини, крім того, ця діафрагма-прокладка при забиванні згладжує вплив місцевих нерівностей, розподіляє удар по поверхні торців і зменшує втрати енергії удару в стику.

пірамідальні палі

Пірамідальні - без поперечного армування, довжиною 4 - 9м, перетином 40x40 см в голові і 20x20 см у вістря - володіють великою несучою здатністю. Їх доцільно застосовувати в разі, якщо нашарування грунтів по глибині порівняно однорідно або якщо верхні шари грунту мають кращі будівельними властивостями, ніж нижні.

ромбовидні палі

Ромбовидні (на малюнку вище під літерою "д") - дають можливість підвищити їх несучу здатність в рухливих грунтах.

Ромбовидна паля додатково ущільнює грунт нижніми похилими гранями і передає на нього не тільки дотичні, а й нормальні зусилля. Завдяки цьому на ромбовидні палі можна передати більш високі навантаження, ніж на призматичні, що мають однакові з ромбовидними довжину або обсяг.

пальові ростверки

Для об`єднання окремих паль в загальний фундамент на них влаштовують залізобетонні плити - бетонні ростверки. Конструкції ростверку залежать від виду, їх розташування і конструкції будівлі. Ростверки можуть виготовлятися монолітними, збірно-монолітними або збірними, також можливі безростверковие рішення.

Монолітні ростверки застосовуються при кущовий розташуванні паль, які в більшості випадків розташовуються в ряд.

Монтаж збірного ростверку менш трудомісткий, ніж влаштування монолітного ростверку.

Одне з необхідних умов застосування збірного ростверку - ретельна забивання їх відповідно до заданого проекту положення.

У всіх варіантах конструкцій ростверку передбачається, що вони не занурені точно по вертикалі до проектної позначки (як правило, вони її не досягають). Так як зрізка голів великої кількості паль не може бути виконана до єдиної необхідної позначки, то вирівнювання голів паль передбачається здійснити збірними оголовками, які надягають на палі після зруб голів із заповненням бетоном на дрібному щебені.

Застосування оголовків дозволяє компенсувати відхилення паль в плані в допустимих межах.

З`єднання паль з ростверком можуть бути наступних типів:

• сполучення оголовків з палями суцільного перетину;
• сполучення оголовків з палями з круглою порожниною. На вирівняні оголовки укладають елементи збірного ростверку прямокутного суцільного перетину;
• сполучення збірного ростверку і трубчастої палі.

Конструкція збірного ростверку

Конструкція збірного ростверку - балка перерізом 0, 4x0, 5 м і довжиною 5, 5 м.

З`єднання елементів ростверку зі палею і один з одним - з допомогою стрижнів, випущених з монолітної пробки через рандбалки і випусків арматури.

Представляють інтерес збірно-монолітні залізобетонні ростверки пальових фундаментів під типові збірні залізобетонні колони, що складаються з двох частин: збірного залізобетонного склянки і монолітної плити. Ці дві особливості дозволяють влаштовувати ростверк в збірно-монолітному варіанті без установки закладних деталей і виконання зварювальних робіт. Стакан виготовляється в заводських умовах.

Пальові ростверки зводять тільки після приймання занурених в грунт забивних і набивних паль.

Серед сучасних методів будівництва будівель в окремих випадках при влаштуванні пальових фундаментів починає застосовуватися спосіб пристрою на шпального розподільнику.

Шпальний розподільник (ШР)

Шпальний розподільник (ШР) являє собою штучне підставу стрічкових фундаментів будівлі в цілому і складається з протяжних горизонтально покладених збірних залізобетонних елементів (шпал) або виконаних безпосередньо на будівельному майданчику монолітних залізобетонних шпал.

Щодо стрічкових фундаментів шпали розташовуються по поздовжній, поперечної або діагональної схемою.

У порівнянні з забивними висячими палями застосування ШР:

• знижує матеріальні та енергетичні витрати в 2, 5 - 4 рази;
• скорочує терміни влаштування основи в 8 - 10 разів;
• виключає динамічне (вібраційне) вплив на близько розташовані будівлі та споруди;
• не впливає на зміну гідрологічних умов на території, що забудовується.

Застосування свайно-плитних фундаментів дозволяє зменшити осадку важких і різновисотних споруд.

Пальово-плитні фундаменти рекомендується використовувати при посиленні надбудовуються заглиблених споруд.

Вони успішно застосовують не тільки при складних ґрунтових умовах, але і при звичайних грунтах, що традиційно вважаються хорошим природним підставою.

Для ряду ґрунтових умов пальові фундаменти є фактично єдиним доцільним рішенням.

Конструкція фундаменту палі

Сьогодні є велика кількість різних пальових фундаментів, але залежать всі вони від:

• Типу паль, які використовуються і методу їх виготовлення.
• Рівня занурення їх в грунт.
• Розташування їх під майбутнім будинком.
• Особливості роботи палі в грунті.
• Конструкції ростверків.

Як правило, фундамент палі зводитися за допомогою важкої техніки, але це не завжди можливо при будівництві дачі. Саме тому, зосередимося на таки пальових фундаментах, які можна звести навіть своїми силами.