научная статья по теме СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИНТОВОЙ И БУРОНАБИВНОЙ СВАИ Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук

Текст научной статьи на тему «СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИНТОВОЙ И БУРОНАБИВНОЙ СВАИ»

Косарева В.А. Косарева В. А.

Чунюк Д.Ю., кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой (Московский государственный строительный университет)

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИНТОВОЙ И БУРОНАБИВНОЙ СВАИ

В статье рассмотрены отличия достоинства и недостатки винтовых свай и буронабивных свай, произведен расчет по несущей способности.

Ключевые слова: винтовая свая, буронабивная свая.

COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF THE SCREW AND BORED PILES

The article describes the differences advantages and disadvantages of screw piles and bored piles and calculated on the carrying capacity

Keywords: screw pile, bored pile.

Основной задачей для обеспечения надежности и устойчивости конструкции загородных домов является правильный подбор фундамента, так как от этого зависит, будет ли здание служить долгие годы или разрушиться в процессе строительства и эксплуатации. При выборе типа фундамента, нужно учесть важнейшие параметры такие как: характеристики грунта и уровень грунтовых вод, перепад высот и нагрузки, который примет на себя этот фундамент.

В настоящее время для малоэтажного строительства все более широкое применение получили два типа фундамента: винтовые сваи и буронабивные сваи.

Под винтовой сваей (рис. 1а) понимают стальную трубу диаметром от 57 до 325 мм, с заостренным концом и приваренной к ней лопасти. Лопасть обеспечивает равномерное распределение нагрузки на грунт и не позволяет сваи выталкивать ее силами морозного пучения.

Под буронабивной сваей (рис. 1б) понимают пробуренные цилиндрической формы скважины, с помощью буровых машин, в которые опускаются арматурные каркасы и под давлением закачивается бетон или цементно-песчаная смесь.

° ° Рис. 1. Типы свай. а) Винтовая свая б) Буронабивная сваи

С целью сравнения нами был проведен расчет двух свай (винтовые, буронабивные) на определение несущей способности.

Для примера рассмотрим однородное основание сложенное глиной тугопластичной, г _ 1 85 з

плотностью ' тс/м , показатель текучести 1Ь _ 0,2, угол внутреннего трения

/ _1 7 мм

(_ 17, удельное сцепление с1 _ 4,1 тс/м2, глубина промерзания пром ' Винтовые. Свая О _ 0,219м,I _ 3м;

1) несущая способность сваи¥л,тс определим по формуле;

^ _ ёс ■ [(а1 ■ с1 + а2 ■ & ■ М ■А]

где gc - коэффициент условий работы, зависит от нагрузки, которая действует на сваю; принимаем по таблице 8, для тугопластичной глины gc _ 0,8;

а1, а2- коэффициент который определяется по углу внутреннего трения, принимаем по таблице 9, при (_ 17, а1 _ 9,75,а2 _ 4,14;

с1 - значение удельного сцепления грунта в рабочей зоне, (тс/м2); g1 - среднее значение удельного веса грунта, лежащий выше лопасти сваи; Н1 - глубина залегания лопасти сваи, м; // _ 2,2м; А - проекция площади лопасти, м2;

А _ Ш■ О.552 _ 0,24м2

В итоге получаем:

^ _ 0,8 ■ [(9,75 ■ 4,1 + 4,14 ■ 1,85 ■ 2,2) ■ 0,24] _ 10,91 тс. Буронабивная. Свая О _ 0,219м,I _ 3м;

1) несущая способность забивной сваи ^тс определим по формуле;

^ _Гс • (ГсЯ • Я ■ А + и • /г • / X

ус - коэффициент условий работы сваи; ус _ 1;

усЯ - коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи; усЯ _ 1;

Я - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (тс/м2), примем по таблице 1 Я _ 65;

А - площадь опирания на грунт сваи, м2,

А _ 3,'4 ■ ^ _ 0,24м2;

4 4

* - диаметр уширения сваи, м; * _ 0,55м;

и - периметр сечения сваи, м; и _ ж ■ О _ 3,14 ■ 0,219 _ 0,688м;

Ус^ - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, принимаем по таблице 5 ус^ _ 0,7;

Ус^ - расчетное сопротивление грунта на боковую поверхность сваи, тс/м2, принимаемое по таблице 2; у^ _ 3,25;

Ц длина ствола сваи, погруженной в грунт, м; Ц = 2,5м ;

В итоге получаем:

Fd = 1 • (1 • 65 • 0,24 + 0,688 • 0,7 • 3,25 • 2,5) = 19,5 тс.

По расчету в схожих условиях, большей несущей способностью обладает буронабивная свая, т.к. при монтаже буронабивных свай, грунт не перемалывается, появляется боковое трение, которое увеличивает несущую способность сваи. Основным недостатком этой сваи является повышенное применение ручного труда, в отличие от винтовых свай с сложность устройства в зимний период времени.

При монтаже винтовых свай, лопасть перемалывает грунт, поэтому отсутствует или оно мало боковое трение на ствол сваи, вся нагрузка от здания приходится на лопасть сваи, тем самым уменьшает несущую способность сваи и так же несущую способность уменьшает сварной шов между лопастью и стволом сваи, так как у шва определенный срок службы.

Ниже приведем достоинства и недостатки свай (рис. 2)

Недостатки

1. требуется бурение скважины

2. проведение работ в теплое время года

3. недостаточная несущая способность при возведении массивных сооружений

4. невозможно устанавливать подвальные помещения и цокольные этажи.

1. коррозия

2. высокая степень усадки

3. недостаточная несущая способ-

ность при возведении массивных

сооружений

4. невозможно устанавливать подвальные помещения и цокольные

этажи.

Рис. 2. Достоинства и недостатки применения винтовых и буронабивных свай

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ (грант Президента РФ №°14^57.14.6545-НШ)

ЛИТЕРАТУРА

1. СП 50-102-2003 проектирование и устройство свайных фундаментов, МОСКВА 2004.

2. В.И.Теличенко Технология строительных процессов: В 2ч. Ч1.:учебник для строительных вузов/В.И Теличенко; О.М.Тереньтьев; А. А Лапидус-М.: Высш. Шк.,2005-392 с.

3. Железков В.Н. Винтовые сваи в энергетических и других отраслях строительства. СПб. Издательский дом «Прагма» 2004. С.125.

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком