Калькулятор столбчатого фундамента: Калькулятор Столбы-Онлайн v.1.0 — расчет столбчатого фундамента, ростверка. Расчет свайного фундамента.

Содержание

Калькулятор буронабивных свайных и столбчатых фундаментов

Внимание! В настройках браузера отключена возможность «Использовать JavaSсript». Основной функционал сайта недоступен. Включите выполнение JavaScript в настройках вашего браузера.

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа, обязательно обратитесь к специалистам.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

Свайный либо столбчатый фундамент – тип фундамента, в котором сваи либо столбы находятся непосредственно в самом грунте, на необходимой глубине, а их вершины связаны между собой монолитной железобетонной лентой (ростверком), находящейся на определенном расстоянии от земли. Главным отличием между столбчатым и свайным фундаментом является разная глубина установки опор.

Основными условиями для выбора такого фундамента является наличие слабых, растительных и пучинистых грунтов, а так же большая глубина промерзания. В последнем случаем и при возможности забивания свай при любых погодных условиях, такой вид очень актуален в районах с суровым климатом. Так же к основным преимуществам можно отнести высокую скорость постройки и минимальное количество земляных работ, так как достаточно пробурить необходимое количество отверстий, либо вбить уже готовые сваи с использованием специальной техники.

Существует различное множество вариаций данного типа фундамента, таких как геометрическая форма свай, материалы для их изготовления, механизм действия на грунт, методы установки и виды ростверка. В каждом индивидуальном случае необходимо выбирать свой вариант с учетом характеристик грунта, расчетных нагрузок, климатических и других условий. Для этого необходимо обращаться к специалистам, которые смогут произвести все необходимые замеры и расчеты. Попытки экономии и самостроя могут привести к разрушению постройки.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Общие сведения по результатам расчетов

  • Общая длина ростверка
  • — Периметр фундамента, с учетом длины внутренних перегородок.
  • Площадь подошвы ростверка
  • — Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.
  • Площадь внешней боковой поверхности ростверка
  • — Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.
  • Общий Объем бетона для ростверка и столбов
  • — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
  • Вес бетона
  • — Указан примерный вес бетона по средней плотности.
  • Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов
  • — Нагрузка на почву от веса фундамента в местах основания столбов/свай.
  • Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
  • — Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.
  • Минимальное кол-во рядов арматуры ростверка в верхнем и нижнем поясах
  • — Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.
  • Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)
  • — Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СНиП.
  • Минимальное кол-во вертикальных стержней арматуры для столбов
  • — Количество вертикальных стержней арматуры на каждый столб/сваю.
  • Минимальный диаметр арматуры столбов
  • — Минимальный диаметр вертикальных стержней для столбов/свай.
  • Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) для ростверка
  • — Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.
  • Величина нахлеста арматуры
  • — При креплении отрезков стержней внахлест.
  • Общая длина арматуры
  • — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
  • Общий вес арматуры
  • — Вес арматурного каркаса.
  • Толщина доски опалубки
  • — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
  • Кол-во досок для опалубки
  • — Количество материала для опалубки заданного размера.

Расчёт столбчатого фундамента — онлайн калькулятор

Инструкция для калькулятора расчета габаритов и количества  материалов столбчатого фундамента

Укажите необходимый масштаб чертежей.

Выберите один из предложенных 4 вариантов тип фундамента. Тип 1, 2 с круглым основанием рационально использовать при наличии бура. Тип 3-4, если ямы под основания будут выкапываться при помощи лопаты. Выбор сечения столба зависит от того какие материалы для опалубки планируется применить, если доска – прямоугольное, а если пластиковые трубы или свернутый в трубочку рубероид – круглое.

Впишите габариты столбов в миллиметрах:

A – Высота основания зависит от веса дома и характера почвы на стройплощадке. Значение параметра  A принимается не менее 300 мм.

H – Высота столба – это расстояние от верхней плоскости основания до ростверка, зависит от глубины закладки фундамента и от уровня поднятия над почвой. Заглубленные свайные фундаменты применяют для пучинистых грунтов – глин, суглинков, столбы погружают ниже уровня промерзания почвы (600-1800 мм).  Мелкозаглубленные используют для слабопучинистых грунтов – глубина закладки до 600 мм. Обратите внимание, ростверк следует приподнять от земли (для избежания деформации конструкции через сезонное движение грунта) минимум на 50 мм, если стройка ведется на песчаном грунте и не меньше 150 мм при подвижной, пучинистой почве.

Величины B и B1 это характеристики сечения столба. Для легких построек значения B принимают от 100 до 250 мм, а B1 250-400 мм, для домов большего веса (бревенчатых например). Значения сечения столба заметно влияют на расход бетона, поэтому целесообразно принимать наименьшие допустимые поперечные размеры столбов с учетом действующих нагрузок и особенностей грунта на Вашем участке.

Для круглого сечения столба (тип 1, 3) введите равные значения для

B и B1 (часто принимаются в пределах 200-250 мм).

D – ширина основания выбирается в пределах 300-600 мм.

D1 – длина основания может быть от 100 до 600 мм.

Если Вы выбрали тип фундамента 1 или 2, т.е. сечение основы круглое, введите одинаковые значения D и D1 равные диаметру основы.

Прутьев арматуры в столбах ARM1 – это количество вертикальных армирующих прутьев, его принимают с учетом действующих нагрузок (от 1 до 10, оптимально 3-5) с учетом рекомендаций СП 63.13330.2012.

Впишите размеры фундамента в миллиметрах:

X – Фундамент в ширину.

Y – Фундамент в длину.

Значения X и Y выбираются в зависимости от назначения постройки и особенностей Вашего архитектурного проекта.

X1 – Укажите количество столбов приходящихся на ширину дома.

Y1 – Введите, сколько столбов планируется расположить по длине сооружения.

Следует подбирать такое количество столбов, чтобы расстояние между ними было не более 2000-2500 мм (оптимально 1500 мм).

S – отметьте «Располагать столбы под всем домом» для создания дополнительных опор (необходимо для обустройства большего количества несущих стен). Если не отмечать этот пункт, то столбы будут расположены только по периметру фундамента.

Для равномерного распределения нагрузок и связки опор столбчатого фундамента в единую конструкцию, между ними делают монолитный ростверк.

Впишите размеры ростверка в миллиметрах:

E – Ростверк в ширину.

F – Высота ростверка.

Согласно СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» (Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85) ширина ростверка зависит от числа опор в поперечном сечении и от ширины несущей стены. Значение свеса ростверка от грани опорных столбов принимается с учетом допускаемых отклонений свай. Высоту ростверка определяют расчетом в соответствии со СП 63.13330. Размеры ширины ростверка принимаются кратными 300 мм, а по высоте — 150 мм.

Сколько рядов арматуры ARM2 – введите количество горизонтальных армирующих рядов, для ростверка. Рекомендуется принять во внимание СП 63.13330.2012. Возможности калькулятора позволяют рассчитать до 10 рядов арматуры (оптимально 3-5).

Вес арматуры:

Вес 1 м.п. арматуры зависит от ее диаметра. Примерный вес одного метра популярных диаметров для укрепления столбов железной арматуры приведен в таблице.

Диаметр

арматуры, мм

Вес 1 погонного метра арматуры, кг
60,222
80,395
100,617
120,888
141,21
16 1,58
182
202,47

Параметры состава бетона:

Масса мешка, кг – здесь введите, сколько весит 1 мешок цемента в килограммах.

Состав бетона по массе. Ориентировочное соотношение компонентов для бетонной смеси – на 1 часть цемента берется 2-3 части песка, щебень – 4-5 частей, вода – 1/2 части (смесь должна быть пластичной и не слишком жидкой). Однако в зависимости от требуемой марки бетона, используемой марки цемента, характеристик песка, щебня, использование пластификаторов или добавок пропорции могут меняться. Типовые нормы расхода цемента для приготовления бетонов сборных и монолитных бетонных, железобетонных изделий и конструкций, в том числе фундамента, регламентированы СНиП 5.01.23-83. Для столбчатого фундамента следует приобрести цемент марки не ниже М-400.

Впишите цены на строительные материалы: цемент (за мешок), песок, щебень и арматуру (за 1 тонну).

Нажмите «Рассчитать».

Данный строительный онлайн калькулятор столбчатого фундамента поможет посчитать:

  • объем верхней части столба, основания и общий объем столба для столбчатого фундамента;
  • необходимое количество бетона для заливки опорных столбов и ростверка;
  • расстояние между столбами по горизонтали и вертикали, будет сделан расчет количества необходимых фундаментных столбов;
  • нужное количество бетона, мешков цемента, тонн песка и щебня для свайного фундамента и стоимость этих составляющих бетона для заливки;
  • программа также сделает расчет длины арматуры для армирования столбчатого фундамента, ростверка, сумму арматуры во всех столбах, общую длину и вес арматуры, что позволит приобрести необходимое количество армирующего проката и не переплачивать за излишки.

Итоговая сумма для приобретения расходных материалов для столбчатого фундамента даст представление об уровне материальных инвестиций в основу Вашего дома и позволит принять обдуманное решение о целесообразности именно такого типа фундамента. Также Вы можете просчитать другие варианты фундаментов, воспользовавшись нашими калькуляторами и выбрать оптимальное решение. Обратите внимание для сооружения качественного, долговечного столбчатого фундамента необходимо выяснить уровень грунтовых вод в Вашей местности, глубину промерзания, структуру грунта и учесть эти данные на этапе проектировки. Для этого рекомендуется обратиться к специалисту и произвести точный расчет столбчатого фундамента под колонну, что позволит сэкономить строительные материалы и финансовые средства.

Расчет столбчатого фундамента, расчет свайного фундамента

Расчет столбчатого фундамента, свайный фундамент с ростверком

Простой онлайн калькулятор рассчитает точное количество требуемых строительных материалов для монолитного свайно-ленточного фундамента. Начните расчет сейчас!

Столбчато-ленточный фундамент

Чаще всего в загородном строительстве используют буронабивные сваи фундамента, которые идеально дополняются монолитной лентой – это самый простой и экономичный способ. Сваи берут на себя несущую функцию, тогда как ростверк (лента) берет на себя соединяющую функцию и таким образом равномерно распределяет нагрузку на столбы. Столбчатый монолитный железобетонный фундамент отлично подходит для пучинистых грунтов, когда земля промерзает и расширяется, при этом строение должно быть легким или средней тяжести. Фундамент на столбах идеальное решения для возведения деревянных, каркасных и дачных домов, а так же гаражей и хозяйственных построек. Столбчатый фундамент лучше не использовать при строительстве каменных или кирпичных домов.

Столбчатый фундамент своими руками

Онлайн калькулятор столбчатого фундамента позволяет вам не только произвести расчет количества столбов, количества арматуры и объема бетона, но и получить наглядные чертежи фундамента с ростверком и полную стоимость буронабивного фундамента с ростверком.

Технология предполагает заливку бетонного раствора в опалубку, для этого нужно заранее пробурить отверстия, при возведении частного дома земляные работы можно провести в ручную, без привлечения бурильной установки. Диаметр сваи рассчитывается из расчета давления, которое будет оказывать вес загородного дома. Сваи фундамента должны быть углублены ниже, чем уровень промерзания грунта в вашем регионе. Бетонные столбы подойдут для любой глубины, они могут быть монолитными, как в нашем случае, важно чтобы их ширина была минимум 400 мм. Асбестобетонные или металлические трубы подходящего диаметра можно залить бетоном, при этом исключаются работы по опалубке. Рекомендуемое расстояние между столбами не более 3 метров.


Несущая способность фундамента на сваях с ростверком

Учтите, что данный онлайн калькулятор предполагает только расчет материалов и затрат по вашему фундаменту, но не дает возможность просчитать несущую способность фундамента, так как для подобного расчета потребуется геодезия вашего участка, сбор нагрузок и прочее.

Делаем расчет столбчатого фундамента своими руками

В статье «Расчет фундамента» мы говорили о том, что нужно учитывать при расчете основания, независимо от того, какой конкретно объект предполагается на нем возводить. Сегодня же мы постараемся подробно описать процесс расчета столбчатого фундамента. Воспользовавшись представленной информацией, вы сможете без труда своими руками учесть все нюансы и определиться с оптимальным выбором столбчатого основания, в том числе, прикинуть предстоящие расходы на строительство дома.

Оцениваем нагрузку от дома

Если вы самостоятельно решаете вопросы строительства загородного дома, то уже на этапе проектирования постройки знаете, из каких строительных материалов будете возводить здание. А это значит, что уже сейчас можно оценить вес надземной части постройки, просуммировав нагрузки от всех конструкций здания и добавив к ним сезонные нагрузки, а также нагрузки от объектов, которые впоследствии будут размещены внутри сооружения.

Исходя из полученных данных, оцениваются размеры железобетонной обвязки – высокого ростверка, который послужит рамой, равномерно распределяющей нагрузки на все опоры. Он же будет при необходимости передавать неравномерную деформационную нагрузку от столбчатого фундамента. Рассчитывается объем обвязки и ее массу при условии, что средний объемный вес железобетона равен 2400 кг/м3.

Суммируем все вышеперечисленные нагрузки F (по сути, проводим расчет нагрузки на фундамент), и остается только определиться с характером грунта и общим количеством опор.

Оцениваем характер грунта

Если расчет столбчатого фундамента осуществляется своими силами, то проведение лабораторных исследований показателей грунта не предполагается. Поэтому пойдем по бюджетному пути – будем проводить оценку на глаз. Для этого на месте предполагаемого строительства дома выкапываем шурф (яму) глубиной ниже глубины промерзания грунта (ГПГ). ГПГ можно узнать в справочном пособии или в статье, о которой мы говорили в самом начале повествования. Предположим, что ГПГ составляет 1,5 м. Выкапываем шурф глубиной 1,8 м. и отбираем пробы грунта и пытаемся скатать из него небольшой шарик. Оцениваем характер грунта следующим образом:

  • если шарик не скатывается, и вы визуально определили песчаный слой дна шурфа, то в зависимости от крупности песка, расчетное сопротивление грунта (далее – R) принимает значение от 2 (для очень мелкого, пылеватого) до 3 (для среднего) и 4,5 (для крупного песка)*;
  • если шарик рассыпается при сдавливании, велика вероятность, что грунт – супесь (R=3)*;
  • если шарик при сдавливании не рассыпается и по краям лепешки не образуются трещины, то перед нами глина (R=3-6)*;
  • шарик из грунта не рассыпается при сдавливании, но по краям образуются трещины, грунт – суглинок (R=2-4)*

*Значение R зависит также от влажности грунта и коэффициента пористости. Ориентировочные значения расчетного сопротивления грунта представлены в таблице ниже. Следует учитывать, что представленные значения актуальны при заглублении фундамента на 1,5…2 метра. Если же вы планируете возводить мелкозаглубленный фундамент, то расчетное сопротивление грунта будет уже другим: R=0,005R0(100+h/3), где R0-табличная величина, h – глубина (см), на которую планируется закладывать фундамент.

Итак, получили значение R. Определяем параметры и количество опор-столбов.

Расчет количества опор столбчатого фундамента

Количество столбов во многом зависит от площади основания каждого из них. Предположим, что вы выбрали к установке буронабивные сваи диаметром 300 мм. с расширением в нижней части (башмаком) в 500 мм (50 см). Площадь подошвы каждой опоры S будет равна pi×D2/4= 3,14×50×50/4=1960 см2.
Предположим, что нагрузка F = 100000 кг, R=4, тогда необходимо решить простое уравнение с одной неизвестной типа: R=F/(S×n), где n – количество опор. В нашем случае получаем n = 13 шт. Но ведь сами опоры также будут оказывать воздействие на грунт, поэтому их также необходимо включить в нагрузку. Проводим поправочные вычисления. Пусть длина столба составляет 2 м, диаметр оставляем тем же – 0,3 м. Объем одной опоры составит: 2×3,14×0,3×0,3/4=0,14 м3. Принятый средний объемный вес железобетона равен 2400 кг/м3, тогда масса одной опоры составит: 0,14×2400=336 кг (340 кг). Тогда масса 13 опор составит, соответственно, 4500 кг. Умножаем эту величину на коэффициент надежности 1,3, суммируем с F и подставляем в уравнение выше: 4=105850/(1960n). n=14 – количество опор, которые потребуется установить в нашем случае. Перед строительством столбчатого основания советуем ознакомиться с информацией по армированию железобетонных опор, которая представлена в этой статье. Также неплохо прочитать статью о расчете бетона для фундамента, изучив которую вы сможете определиться с количеством и качественными показателями бетонной смеси для основания своего дома.

Как видите, рассчитать количество столбов для столбчатого фундамента не так-то и сложно.

Загрузка…

Калькулятор столбчатого фундамента — Расчет онлайн

Расчет количества материалов столбчатого фундамента с ростверком

Программа-калькулятор вычислит:
— расстояние между фундаментными столбами и их количество,
— объем бетона для одного столба, отдельно для верхней и нижней части,
— количество бетона для ростверка,
— длину и вес необходимого количества арматуры,
— стоимость строительных материалов для устройства монолитного столбчатого или свайного фундамента с ростверком. Для расчета ориентировочной стоимости строительных материалов укажите их цены в вашем регионе.

Чертежи помогут в проектировании свайных фундаментов.

Выберите тип фундаментного столба

Это могут быть столбы с круглым или прямоугольным основанием. И с круглой или прямоугольной основной частью.

Столбчатый фундамент raschet.online
Нажмите на кнопку↑ для начала расчёта.

Укажите размеры в миллиметрах

B — ширина или диаметр.
H — высота основной части.

A — высота основания столба. Если свая без основания, то не указывайте этот размер.
D — ширина или диаметр основания.

D1 — длина для прямоугольного основания.
B1 — ширина для прямоугольного столба.
При круглых сечениях эти размеры в расчете не участвуют.

Габариты столбчатого фундамента

X — ширина фундамента.
Y — длина фундамента.

X1 — количество столбов по ширине, включая столбы по углам.
Y1 — количество столбов по длине, включая столбы по углам.

S — Если отмечено, то будут рассчитываться столбы, расположенные равномерно под всем домом. Если нет, то столбы только по периметру фундамента.

Габариты ростверка

E — ширина ростверка.
F — высота ростверка.
Если расчет монолитного ростверка не требуется, то не указывайте эти размеры.

Арматура

ARM1 — количество прутьев арматуры в одном столбе.
ARM2 — количество рядов арматуры в ленте ростверка.
ARMD — диаметр арматуры. Указывается всегда в миллиметрах.

Если армирования не требуется, то установите значения в 0.

Укажите количество цемента для изготовления одного кубического метра бетона. В килограммах.

Укажите пропорции для изготовления бетона, по весу. Эти данные различны в каждом конкретном случае. Они зависят от марки цемента, размеров щебня и технологии строительства. Уточняйте их у поставщиков строительных материалов.

Дополнительный расчет диагонали для угла 90°




Виджет от SocialMart

Калькулятор расчета столбчатого фундамента: арматура, бетон, опалубка, габариты

Инструкция по расчету габаритов и количества  материалов столбчатого фундамента

 

Представленная программа помогает выполнить пример расчета стоимости свайного или столбчатого фундамента с усилительным ростверком. Выходящие данные будут включать нужное количество и цену следующих строительных материалов:

  • Щебень;
  • Арматура;
  • Песок;
  • Цемент.

В соответствии с Вашими введенными данными, калькулятор в режиме онлайн будет формировать чертеж будущего проекта.

Выбираем тип столба

При вводе параметров калькулятора, предоставляется возможность выбрать столбы и их основания двух основных форм: круглой или прямоугольной.

Все размеры необходимо указать в мм

H — Высота основной секции столба.

B — Указываем диаметр или ширину.

A — Высота основания сваи. Если Вы используете столбцы без основы, то не нужно указывать этот размер.

D — Диаметр или ширину основания фундаментной сваи.

D1 — Длина основания прямоугольной формы.

B1 — Ширина сваи прямоугольной формы.

Если фундаментный столб имеет круглое сечение, то эти размеры не используем в расчете.

Размеры фундамента

Y — Длина.

X — Ширина.

Y1 — Общее количество столбов по всей длине монолита, включая столбы в углах.

X1 — Общее количество свай по ширине монолита, включая столбы в углах.

S — Если этот параметр отмечен, то будет выполняться расчет столбов, которые располагаются под всей постройкой равномерно. В том случае, если не отмечен, то только сваи, которые будут располагаться по периметру всего фундамента.

Размеры ростверка

F — Высота.

E — Ширина.

В том случае, когда не требуется расчет ростверков монолитного типа, то не нужно указывать эти параметры.

Арматура

ARM1 — Общее число прутков арматуры для одного столбца.

ARM2 — Общее число рядов арматуры в ленте ростверка.

ARMD — Диаметр арматуры. Эти значения необходимо указывать в миллиметрах.

В том случае, если для Вашего проекта армирование не требуется, то это значение устанавливается в 0.

Указываем количество цемента, которое необходимо для изготовления 1 м³ бетона. Все данные указываем в килограммах.

Указываем пропорцию по массе для приготовления бетонного раствора. Значение параметров в каждом отдельном случае будут различны.

В первую очередь вышеуказанные параметры будут зависеть от технологии строительства, диаметра фракции щебня и марки цемента. Эти данные Вы можете уточнить у поставщиков и продавцов строительных материалов.

Укажите цены на строительные материалы, что позволит выполнить ориентировочный расчет общей стоимости проекта.

По введенным результатам программа выполнит вычисления:

  • Объема бетонного раствора для одного столба, раздельно для нижней и верхней части.
  • Расстояние между сваями, и их количество.
  • Общая масса и длина требуемого количества арматуры.
  • Объем раствора для ростверка.
  • Готовые чертежи с общим планом, по которым Вы сможете правильно спроектировать свайный фундамент.
  • Итоговую стоимость всех основных материалов для монтажа свайного с ростверком или столбчатого монолита.

Сфера применения

Сегодня используют столбчатый фундамент в том случае, когда монтаж конструкции ленточного типа не целесообразно, к примеру, для построек с легкими стенами, без подвалов, для бань или гаражей. Благодаря нашей программе, расчет не только не отнимет у Вас много времени, но, и поможет избавиться от трудоемкого процесса расчета. Вам необходимо будет только правильно заполнить все поля согласно подробной инструкции, и Вы сразу сможете получить все необходимые и достаточные сведения для постройки столбчатого монолита, узнаете объемы строительных материалов, а также общую стоимость проекта.

Общие данные

Столбчатый фундамент, как правило, состоит из железобетонных столбов, каждый из которых имеет расширение в нижней части, и объединен между собой ростверком. Такое сооружение опоры помогает ей препятствовать пучению почвы и выдерживать большие нагрузки. Столбцы должны располагаться в местах пересечения, в углах будущего здания, под тяжелыми стенами, несущими, балками или ответственными конструкциями. Сваи должны быть во всех местах с высокой нагрузкой. Ростверк используется для того, чтобы усилить конструкцию, выполненный между столбцами в форме армированной перемычки.

Где не стоит использовать столбчатый фундамент

На подвижных грунтах категорически не рекомендуется монтировать конструкцию, а также на таких как глинистые или слабые почвы, водянистые или торф. Не рекомендуется использовать в местности, где находится резкие перепады высот.

Где применяют

Фундамент на бетонных сваях станет идеальным решением для постройки дома, гаража, бани или дачи без существенных затрат.

Материалы

В первую очередь необходимо определить количество этажей будущей постройки и ее массу. Далее выполняется выбор материалов и расчет проекта, где можно использовать кирпич, бетон, железобетон, а также камень. Согласно типу выбранного материала выбирается размер сечения столбцов. Для бетонных свай размер сечения не менее 400 мм, для камня не менее 600 мм, для кирпича 380 мм, в том случае если кладка выше уровня грунта и не менее 250 мм в случае использования перевязочной технологии с забиркой.

Достоинства

Благодаря своей конструкции столбчатые конструкции отличаются рядом преимуществ, которые делают их идеальным решением для постройки жилых и нежилых объектов. Такой тип конструкции значительно дешевле, чем ленточные или блочные монолиты, расходует меньше строительных материалов и для их возведения уходит значительно меньше времени и затрат. Такой проект позволяет уменьшить площадь постройки и дает незначительную усадку. Такой тип основы для дома отлично противостоит пучениям морозных грунтов и разрушительному влиянию грунтовых вод.

Поэтапное строительство

Перед тем, как начать строительные работы, нужно определить глубину максимальную промерзания грунта и вид почвы. Все это нужно для того, чтобы при надобности можно было замерять уровень, на который могут подниматься грунтовые воды, после чего правильно выполнить гидроизоляцию. Монтаж столбчатого фундамента выполняется в следующей последовательности.

  1. Очищаем площадку, подготовительные работы.
  2. Согласно проекту выполняется разметка участка под конструкцию.
  3. Подготовка ям для столбцов.
  4. Выполняется монтаж опалубки для будущих опор.
  5. Монтаж арматуры.
  6. Выполняется заливка бетонных свай.
  7. Изготавливаем ростверка.
  8. Строительство стенок между столбцами или забирки.
  9. Выполняем гидроизоляцию по периметру всего фундамента.

Период и время заливки

Заливка бетона является заключительным этапом и должна выполнять слоями по 25-40 миллиметров. Каждый слой необходимо разработать вибратором, что позволит исключить образование воздушных прослоек, существенно ослабляющих монолит. Всю заливку правильней всего выполнить за один этап, залив бетонный слой, разбив вибратором и такими темпами до конца опоры.

Не рекомендуется заливать опоры с промежуточным интервалом в один день, так как могут образоваться швы на стыке слоев, что негативно скажется на крепости несущей конструкции сооружения.

Важно

Рассчитать фундамент для дома можно для всех типов построек: каркасных, блочных, монолитных, деревянных и кирпичных.

В том случае, когда планируется возвести дом на пучинистом грунте, то не рекомендуется откладывать строительство, которое уже начали. В том случае, если каркас начатый будет оставлен на зиму, то он деформируется.

Залитые бетонные опоры, должны выстоять в течение не менее 30 дней. За данный период не рекомендуется эти опоры подвергать нагрузке.

Лучше всего для изготовления бетонного раствора использовать цемент серии М400, крупнозернистый песок или мелкий гравий лучшего всего подойдут в качестве наполнителя.

Калькулятор расчета свайного фундамента — онлайн расчет столбчатого фундамента

С помощью данного калькулятора можно произвести расчеты буронабивных свайно-ростверковых и столбчатых фундаментов. Расчет нагрузки на свайный фундамент.

Онлайн-калькулятор для расчета монолитного буронабивного ростверкового фундамента поможет рассчитать размеры фундамента, опалубки, диаметр и общую длину арматуры и объём расходуемого бетона. Перед началом проектирования здания с таким фундаментом обязательно проконсультируйтесь у специалистов, насколько оправдан такой выбор.

Расчеты данного калькулятора основываются на нормативах, приведенных в ГОСТ Р 52086-2003, СНиП 3.03.01-87 и СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Столбчатый и свайный фундамент – разновидности фундаментов, в которых используются столбы или сваи в качестве опор. Они погружаются в грунт на необходимую глубину, а их верхние части соединяются цельной железобетонной конструкцией (ростверком), которая не соприкасается с землёй. При столбчатом и свайном варианте ростверкового фундамента отличается глубина установки опор.

Ростверковая конструкция имеет смысл там, где грунт не пригоден для обычного размещения фундамента (слабый грунт, пучинистый, либо промерзающий на значительную глубину). Поскольку сваи забиваются при любых климатических условиях, ростверковый фундамент особенно актуален для регионов с низкими температурами и суровым климатом. Другие преимущества ростверковой технологии – высокая скорость возведения и низкая потребность в земляных работах. Достаточно пробурить отверстия и выполнить установку уже готовых свай.

Многие параметры ростверкового фундамента могут варьироваться. Это форма и материалы свай, способы действия на грунт, способы установки, форма ростверка. Каждый случай ростверкового фундамента должен учитывать расчётные нагрузки, климатические условия, специфику грунта и другие особенности местности и будущего сооружения. Чтобы уточнить все эти моменты, нужно провести необходимые замеры и расчёты, при необходимости – пригласить специалистов. Экономия на первоначальных расчётах может обернуться серьезными последствиями в будущем. Чтобы этого избежать, в первую очередь рекомендуем внимательно изучить данный калькулятор. В нем вы сможете определить будущие расходы и на примере стандартной конструкции определиться с составляющими планируемого фундамента.

Заполняя поля калькулятора, сверьтесь с дополнительной информацией, отображающейся при наведении на иконку вопроса .

Внизу страницы вы можете оставить отзыв, задать вопрос разработчикам или предложить идею по улучшению этого калькулятора.

Разъяснение результатов расчетов

Общая длина ростверка

Суммарный периметр фундамента, включая внутренние перегородки.

Площадь подошвы ростверка

Площадь нижней части ростверка, которая нуждается в гидроизоляции.

Площадь внешней боковой поверхности ростверка

Площадь боковых поверхностей наружной стороны фундамента, нуждающаяся в утеплении.

Объем бетона для ростверка и столбов

Общее количество бетона, которое понадобится для заливки фундамента заданных параметров. Фактическая потребность может оказаться выше из-за уплотнений при заливке, а объём фактически доставленного бетона может оказаться меньше заказанного. Поэтому рекомендуем заказывать бетон с 10-процентным запасом.

Вес бетона

Приблизительный вес бетона при средней плотности.

Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов

При расчете берется во внимание полный вес конструкции.

Минимальный диаметр продольных стержней арматуры

Рассчитывается по нормативам СНиП. Учитывается относительное содержание продольной арматуры в сечении ленты ростверка.

Минимальное количество рядов арматуры ростверка

Для противодействия естественной деформации ленты ростверка под действием сил сжатия и растяжения, необходимо использовать продольные стержни в разных поясах ростверка (вверху и внизу ленты).

Общий вес арматуры

Вес стержней арматуры, вместе взятых.

Величина нахлеста арматуры

Для крепления стержней арматуры внахлёст, используйте данное значение.

Длина продольной арматуры

Общая длина арматуры включая нахлест.

Минимальное количество продольных стержней арматуры для столбов и свай

Необходимое количество продольных стержней арматуры для каждого столба или сваи.

Минимальный диаметр арматуры для столбов и свай

Минимально допустимый диаметр продольных стержней арматуры, обеспечивающих прочность столбов или свай.

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов)

Определяется, основываясь на нормативах СНиП.

Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов)

Рассчитывается таким образом, чтобы при заливке бетона арматурный каркас не был смещён или деформирован.

Общий вес хомутов

Суммарный вес хомутов, которые потребуются при строительстве всего фундамента.

Минимальная толщина доски при опорах через каждый метр

Необходимая толщина досок опалубки при заданных параметрах фундамента и заданном шаге опор. Рассчитывается исходя из ГОСТ Р 52086-2003.

Количество досок для опалубки

Число досок стандартной длиной 6 метров, которые потребуются для возведения всей опалубки.

Периметр опалубки

Общая протяженность опалубки с учетом внутренних перегородок.

Объем и примерный вес досок для опалубки

Такой объем досок потребуется для возведения опалубки. Вес досок рассчитывается из среднего значения плотности и влажности хвойных пород дерева.

(PDF) Программа для проектирования столбчатых армированных грунтов

332

6 ВЫВОДЫ

В данной статье была представлена ​​программа для проектирования фундаментов на

армированных грунтах колоннами. В своей первой версии

«Колонны» обрабатывают конкретную конфигурацию —

приложенной нагрузки жестким или гибким основанием —

произвольной формы на армированном грунте группой

колонн, расположенных все под фундамент и в

контактирует или нет с жестким слоем.Оценка программного обеспечения

«Столбцы» проводилась путем анализа

двух историй болезни.

Проектирование фундаментов на столбчатом армированном грунте

начинается с определения минимального коэффициента замещения

, после чего анализируется проверка осадки

. В случае увеличения несущей способности

, конструкция столбчатого армированного грунта

анализируется с расчетной точки зрения.Итак, с помощью

двух обработанных историй болезни, подробно описанных в этой статье, мы

можем заметить достоверность методов, запрограммированных

в программном обеспечении «Столбцы». Но на практике, чтобы спроектировать фундамент на столбчатом армированном грунте

,

посоветовал принять новую методологию, в которой рассчитывается минимальный коэффициент площади улучшения

, и мы можем начать с этого значения

. проверка.

Если этот минимальный коэффициент замещения равен нулю (несущая способность

подтверждена) или прогнозные параметры

несущей способности недоступны, рекомендуется

определить значение коэффициента замещения в соответствии с

, заданным для диаметр столбца или расстояние между столбцами

мкм или количество столбцов.

Наконец, в соответствии с несколькими историями болезни

, обработанными программным обеспечением «Колонны» в настоящее время, наиболее рекомендуемые методы

для анализа конструкции существующих проектов колонн

представляют собой подход анализа пределов несущей способности

и вариационный способ расчета.

ССЫЛКИ

Alamgir, M. & Zaher, S.M. 2001. Полевые исследования на мягком грунте

в Бангладеш, укрепленном гранулированными сваями.

Ориентиры в укреплении грунта, 517–522.

Валаам, Н.П. И Букер, Дж. Р. 1981. Анализ жестких плотов, поддерживаемых гранулированными сваями. International Journal for Numer-

ical and Analytical in Geomechanics, 5 (4): 379–403.

Буассида, М. и Хаззар, Л. 2008. Оценка программного обеспечения «Столбцы»

для проектирования столбчатого армированного грунта. Внутренний отчет

, Группа инженерно-геологических исследований, Национальная инженерная школа

Туниса, апрель 2008 г .: 60 страниц.

Буассида, М., Хаззар, Л. и Де Бухан, П., 2007. Logiciel

de sizesnement des fondations sur sol renforcé

par columns. Протокол 14-й Африканской региональной конференции,

Яунде, 26–28 ноября 2007 г .: Редакторы Bouassida

et al: 239–244.

Буассида, М. 2007. Новая методология проектирования

столбчатых армированных грунтов. Семинар ТК 17 «Улучшение почвы —

», 24 сентября, Мадрид (16-я ECSMGE).

Bouassida, M. & Porbaha, A. 2004. Ultimate Bearing

емкость мягких глин, усиленных группой цветов.

мкм — Применение в технике глубокого перемешивания. Почвы

и Фундаменты, 44 (3): 91–101.

Bouassida, M. & Guetif, Z. & De Buhan, P. & Dormieux, L.

2003. Оценка номинальной вариативности —

ment d’une fondation sur sol renforcé par colnes bal —

lastées. Revue Française de Géotechnique, 102: 21–22.

Bouassida, M. 1996. Экспериментальный этюд по укреплению

Тунисской вазы с колоннами соболя — заявка

для проверки сопротивления сжатию

théorique d’une Cellule Composite Confinée. Revue

Française de Géotechnique, 75: 3–12.

Буассида, М., Де Бухан, П. и Дормье, Л. 1995. Bear-

Пропускная способность фундамента, опирающегося на грунт, укрепленный

группой колонн.Géotechnique, 45 (1): 25–34.

Bouassida, M. & Hadhri, T. 1995. Экстремальная нагрузка грунта

, усиленная колоннами: случай изолированной колонны.

Почвы и фундаменты, 35 (1): 21–23.

Бромс, Б. Б. 2000. Известковые колонны в теории и на практике.

Продолжающаяся международная конференция по механике грунтов

и фундаментальной инженерии, Бангладор, 1: 227–243.

Чоу, Ю.К. 1996. Расчетный анализ уплотнения песка

Сваи, грунты и фундаменты.Японское геотехническое общество

, 36 (1): 111–113.

Jellali, B. 2006. Apport de la méthode d’homogénéisation en

Расчет разрыва для измерения размеров золы

форс в колоннах. Thèse de Doctorat, ENIT, Тунис.

Guetif, Z. & Bouassida, M. 2005. Аналитическая оценка

эволюции поселений мягкого грунта, укрепленного камнем

колонн. Proc. 16-я Международная конференция по грунтам

Механика и геотехника, 12–16 сентября

, Осака, Япония, 3: 1355–1358.

Hughes, J.M. & Vitkar, P.P. 1974. Армирование мягких связных грунтов

каменными колоннами. Наземная инженерия, 42 стр.

Иорио, Дж. П. и Матичард, Й., Сойез, Б. и Безансон, G.

1987. Etude du comportement d’une culée en terre armée

fondée sur colnes balastées. Actes du Congrès Inter-

section sol Structures, ENPC, Paris: 97–106.

Normes Françaises NFP 11-212. 2005. Рекомендации

по концепции, расчету, исполнению и контролю

балласта колонн на основе и угнетении, отправленных

sibles au tassement.Revue Française de Géotechnique,

2nd trimestre 2005 (111): 3–16.

Poorooshasb, H.B & Meyerhof, G.G. 1997. Анализ поведения

каменных колонн и известковых колонн. Компьютеры

и Геотехника, 1 (20): 47–70.

Priebe, H.J. 1995. Конструкция виброзамещения. Земля-

Инжиниринг: 31–46.

Тераши, М. и Танака, Х. 1981. Земля улучшена методом глубокого перемешивания

. Proc. 10-й Int. Конф. по механике грунта —

ics and Foundation Engineering, Стокгольм, Швеция, 3:

777–780.

Таблица 7. Сравнение прогнозов осадки (мм)

с программой «Столбцы» и записанными осадками.

Валаам и

Номер модели Записанный вариационный букер

DM-4 1,5 2,3 1,6

DM-5 2,6 2,5 1,7

DM-6 3,7 2,8 2,1

DM-9 2,6 2,6 2,0

Типы оснований в Строительство

Строительство любого дома начинается с фундамента. Неважно, говорим ли мы о промышленном строительстве или частном доме, характеристики всей конструкции всегда зависят от надежности, прочности и долговечности фундамента.Типы фундаментов в строительстве очень разные, они различаются по типу конструкции, материалу и другим параметрам. Ниже мы рассмотрим не только распространенные типы фундаментов, но и тонкости их возведения.

Виды фундаментов в строительстве, их особенности и устройство

Основная классификация фундаментов учитывает их конструктивные особенности. Наиболее популярны следующие виды: ленточный, столбчатый, свайный и плитный. Возможны также различные комбинации.

Ленточный фундамент

Если посмотреть фото ленточного фундамента, становится понятно, откуда он получил свое название. Этот тип конструкции состоит из закопанных в землю лент, которые принимают на себя основную нагрузку от опорных элементов основной конструкции. Ленты, в свою очередь, опираются на фундаментные плиты. Таким образом, значительная часть нагрузки от стен распределяется на большой площади.

Схематическое изображение устройства ленточного фундамента

При устройстве ленточного фундамента нет необходимости проводить подготовительные работы для грунта, поэтому это хорошо, если нужно быстро построить здание.С другой стороны, он не рассчитан на большие нагрузки, поэтому одно- или двухэтажные дома — лучший вариант использования ленточного фундамента.

Глубина залегания ленточного фундамента во многом зависит от материалов, из которых он изготовлен, а также от выбранного при строительстве типа исполнения. Существует два основных типа конструкции ленты:

  1. Фундамент сборный — из железобетонных блоков. Для сборки понадобится специализированное оборудование, сами блоки производятся на заводе.
  2. Монолитный — изготавливается непосредственно на строительной площадке (без промежуточного звена в виде фабрики).

Плюсы и минусы ленточного фундамента из различных материалов:

    Ленточный железобетонный фундамент
  • — имеет ровно два преимущества: относительно невысокая стоимость материала и способность выдерживать большие нагрузки. Если вам нужно построить здание с тяжелыми несущими стенами, ваш выбор — железобетонный фундамент. Недостаток такого варианта — долгое время на строительные работы;
  • Бетон
  • — еще один популярный и относительно недорогой вид ленточных фундаментов.Он состоит из бетона, который дополнительно засыпается валунами, щебнем или битым кирпичом. Также способен выдерживать большие нагрузки;
  • кирпичный фундамент — применяется при возведении зданий до пяти этажей и в тех случаях, когда невозможно использовать монолитный фундамент. Как следует из названия, он состоит из глиняных кирпичей.

Полезный совет! Если вам необходимо произвести расчеты ленточного фундамента, калькулятор для этого можно найти в Интернете.С его помощью вы рассчитаете расход материала, определите глубину строительства и другие важные параметры.

В целом положительные свойства ленточного фундамента можно отличить по простоте монтажа и возможности использования в качестве стен для цоколя. Также этот вид фундамента отличается высокой несущей способностью. Минусы ленточной конструкции — для ее строительства понадобится специализированная техника, например, кран, самосвал и бетономешалка.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент — это столб, погруженный в специально пробуренную скважину или непосредственно в землю. Вышеуказанные столбы соединяются железобетонными балками и предназначены для домов с относительно небольшим весом. Такой фундамент станет отличным вариантом для деревянного дома средних размеров или другой конструкции из легких материалов. Он хорош для загородных домов или каркасных построек.

Устройство столбчатого фундамента

Столбчатый фундамент для частного дома применяется на устойчивых грунтах, не подверженных деформации от перепадов температур.Как и ленточные, столбчатые фундаменты могут быть сборными или монолитными. Кроме того, они могут быть изготовлены из следующих материалов:

  • кирпич — используется для опор зданий и сооружений с кирпичными стенами высотой до двух этажей;
  • камень — для тяжелых построек;
  • дерево — лучший вариант для деревянных конструкций, например, бани или загородных домов;
  • Железобетон
  • — самый тяжелый вариант столбчатого фундамента, применяемый в промышленных сооружениях или зданиях с большим весом, которые имеют более двух этажей.
Построение столбчатого фундамента

Расчет столбчатого фундамента основывается на размерах конструкции и других параметрах.

К достоинствам столбчатого фундамента можно отнести его относительно невысокую стоимость, но есть и больше отрицательных сторон. Это и низкая прочность, и возможные проблемы со строительством подвала или подвала. Поэтому такой тип конструкции лучше всего использовать для небольших хозяйственных построек, бань, сараев и других построек, не предусматривающих подвала и не слишком тяжелых.

Плитный фундамент

Этот тип фундамента представляет собой железобетонную плиту, закладываемую на определенную глубину. Его толщина может варьироваться от 30 до 100 см, а для повышения прочностных характеристик используется арматура. В качестве подготовки под плиту заливается слой бетона или насыпается песок.

Плюсы и минусы плиточного фундамента можно описать несколькими предложениями. Он хорош тем, что нагрузка равномерно распределяется по всей площади плиты, поэтому фундамент плиты выдерживает как вертикальные, так и горизонтальные деформации.Чаще всего его используют на слабых типах грунтов, например, зыбучих песках, песках и т. Д. Недостатком такого фундамента является то, что он выполняется только в монолитном виде.

Устройство плитного фундамента под дачный дом

Полезный совет! № При необходимости строительства большой площади плиточного фундамента применяют так называемые деформационные швы. Это означает, что одна большая плита разрезается на несколько более мелких частей. Такой прием позволяет избежать появления трещин и снизить несущую способность фундамента.

Еще один недостаток плитного фундамента — дороговизна монтажа и самих материалов. Но, если вы хотите, чтобы ваш дом как можно дольше простоял без деформации даже на самом неустойчивом грунте, этот вариант будет идеальным.

Свайный фундамент

Этот тип фундамента для частного дома, например свайный, представляет собой одну или несколько свай, которые соединяются сверху специальной пластиной. Плита может быть бетонной или дополнительно армированной железной арматурой.Такой вариант часто используют, когда нужно возвести конструкцию на очень слабом грунте, под которым находится более прочный.

Сооружения на сваях возводятся на песках, зыбучих песках, рыхлых грунтах. Такой тип конструкции позволяет переносить значительную нагрузку на мягкий грунт, а также помогает фундаменту выдерживать вес большого здания.

3D проект частного дома с свайным фундаментом

Свайный фундамент для частного дома может быть выполнен из различных материалов:

  • сваи деревянные — используются для небольших деревянных построек.Их делают в основном из обработанной по специальной технологии сосны;
  • Железобетон
  • — хороший вариант для фундаментов тяжелых зданий и сооружений с железобетонными стенами;
  • металл — применяется, когда по каким-либо причинам нельзя использовать железобетонные конструкции;
  • комбинированные сваи из металла и бетона — используются в экстремальных условиях или на очень сложных грунтах, например, на заболоченных почвах.
Комбинированные сваи из металла и бетона используются в строительстве на сложных грунтах

Кроме того, сваи различаются по типу изготовления:

  • с выемкой — заглубляют в землю с помощью специальных гидронасосов;
  • набивной — сначала бурят скважину, а потом в нее подают бетон, что позволяет получить сваю.В этом случае для фундамента частного дома можно использовать различные марки бетона;
  • с приводом — забивается в землю с помощью специализированных гидромолотов. Такой тип конструкции можно использовать только тогда, когда поблизости нет других построек, так как ударная волна при забивании сваи может повредить соседнюю конструкцию;
  • Винтовые сваи
  • — цена свайно-винтового фундамента выше предыдущих вариантов, но его можно использовать на любом грунте вне зависимости от его плотности и других характеристик.Этот тип сваи ввинчивается в почву как шуруп. Несмотря на то, что есть и недостатки, преимущества свайно-винтовых фундаментов позволяют широко использовать их для возведения мостов, вышек, линий электропередач и других специализированных сооружений.

Полезный совет! Насыпные или вдавленные сваи лучше всего использовать, когда поблизости есть старые или полуразрушенные постройки, которые сохранят их в целости и сохранности.

Недостатком любого свайного фундамента является дороговизна его возведения.Установка и транспортировка свай требует использования специализированного оборудования, что значительно увеличивает стоимость строительных работ. И несомненным плюсом является то, что такой фундамент можно возвести на ограниченной территории и с небольшим объемом земляных работ.

Как правильно выбрать тип фундамента

Существует ряд общих рекомендаций, которые можно применить к устройству любого типа фундамента. Общие факторы включают следующее:

  1. Наличие грунтовых вод под будущую конструкцию.
  2. Общее состояние почвы на строительной площадке.
  3. Величина нагрузки от опорной конструкции.
  4. Глубина, на которую почва промерзнет максимально.
  5. Наличие или отсутствие подвала.
  6. Расчетный срок службы конструкции.
  7. Какие материалы используются в строительстве.
  8. Есть ли на участке подземные коммуникации?

Все эти моменты чрезвычайно важны при выборе оптимального варианта по типу фундамента для частного дома, поэтому им стоит уделить особое внимание.Ниже мы рассмотрим каждый из факторов более подробно.

Оценка грунта на наличие грунтовых вод и глубину промерзания

Качественная и полная оценка почвы может быть произведена только путем полного геологического исследования. Хорошо, если результаты таких исследований есть в организации, владеющей землей. В противном случае почву необходимо обследовать самостоятельно.

Для этого на стройплощадке выкапывается котлован или бурится колодец, затем измеряется высота насыпного слоя, который нельзя использовать в качестве фундамента здания.С началом строительства этот слой снимается, остается только несущий грунт.

При возведении фундамента под частный дом стоит учесть, что в холодное время года набухает практически любой тип грунта. Если этой проблемы не удается избежать, необходимо следить за тем, чтобы подъем фундамента зимой происходил равномерно по всей площади постройки. Сухая почва поднимается меньше, чем влажная, а песок — глинистый.

При работе со сложными грунтами, грунтами, содержащими глинистые включения, часто используют подушку из среднего песка или гравия.

Измерение средней и максимальной глубины промерзания почвы может быть довольно трудным, поскольку имеет широкий диапазон. Во многом это зависит от плотности почвы: чем она плотнее, тем сильнее промерзание. Логично, что насыщенная влагой почва тоже хорошо промерзает. Это значит, что если на строительной площадке есть грунтовые воды, фундамент нужно закладывать глубже или шире.

Полезный совет! На глинистых грунтах очень сложно построить фундамент, так как они неравномерно набухают.Во избежание деформации фундамента, возводимого на грунте с глиняными вкраплениями, необходимо создать антидемпинговую подушку, то есть полностью заменить сложный грунт на песок.

Песочно-гравийная подушка — дренажный и амортизационный элемент фундамента.

Если вы создаете фундамент под каркасный дом своими руками, но у вас недостаточно финансовых ресурсов для полноценного геологоразведочного процесса, можно воспользоваться старым проверенным методом. Он заключается в осмотре асфальтированной дороги, ведущей к строительной площадке.Если в начале весны асфальт потрескался, значит, почва на участке неоднородная.

Провалы в асфальте указывают на наличие подземных водотоков или мест, сильно сжатых при низких температурах. Также можно провести опрос среди ближайших соседей, которые расскажут о возможных проблемах с фундаментом своего дома.

Типы почв и их особенности

Природа строящегося грунта — важнейший фактор, влияющий на то, какие типы фундамента для частного дома лучше использовать.Есть четыре основных типа почвы:

  • песчаный — имеет относительно невысокий индекс вспучивания и является одним из лучших вариантов строительства фундамента. На песчаном грунте можно легко построить фундамент под дом из газобетона, пенобетона, кирпича, дерева и других материалов. Песок хорош тем, что он хорошо утрамбовывается и утрамбовывается, хорошо пропускает воду, благодаря чему фундамент не блокируется;
  • обломочная или каменистая почва — камень не промерзает и не набухает, а в целом слабо меняет свои свойства при различных погодных условиях, поэтому является идеальным вариантом для строительства фундамента.Из плюса следует минус — в таком грунте достаточно сложно построить фундамент;
  • Глина
  • — одна из самых сложных для строительства фундамента, так как имеет большую пучину. Сухая глинистая почва — хороший фундамент, если под ней нет подземных вод. В противном случае придется либо устраивать противоударную подушку, либо переносить конструкцию на другой участок, либо использовать свайные фундаменты, о плюсах и минусах которых говорилось выше;
  • пыльных грунтов или мелкозернистых песков — для строительства фундамента используются редко, так как они плавучие, зимой сильно набухают и промерзают на большую глубину.

Как рассчитать глубину фундамента

Глубина фундамента напрямую зависит от типа грунта на строительной площадке. При высоком индексе пучения глубина кладки должна быть не меньше расчетной глубины промерзания. При условно непористой почве глубина кладки может составлять от 0,5 метра до одного метра в зависимости от глубины промерзания. На непористом грунте (например, каменистом или крупнозернистом) глубина фундамента должна быть не менее полуметра.

Варианты устройства столбчатого фундамента: 1 — сборный железобетонный опорный столб со стержневой опорной рамой; 2 — уплотненный однородный грунт; 3 — опорная плита из монолитного железобетона; 4 — столб железобетонный с стержнем из металлической трубы; 5 — сборная опорная колонна из металлической трубы

При любой глубине закладки фундамента обязательным условием успешного строительства является отвод атмосферных и поверхностных вод для защиты фундамента от влаги.

Важные факторы при выборе фундамента

Выбор типа фундамента для частного дома зависит от следующих факторов:

  • инженерно-геологическая обстановка на участке.Для его изучения лучше всего нанять команду профессиональных геологов, которые возьмут образец почвы и по результатам исследований составят подробный отчет. Отчет должен включать толщину различных слоев почвы, глубину залегания грунтовых вод, пучину почвы. Исследование покажет, какой фундамент лучше для домов из газобетона или любого другого материала в этой местности;
  • сборник нагрузок — то есть сумма веса всех конструкций будущего сооружения.Этот параметр наиболее важен при выборе площади фундамента, а также материала для его возведения. Расчет параметра должен проводить опытный инженер-конструктор, который подберет лучший материал и тип фундамента. Например, учитывая плюсы и минусы свайно-решетчатого фундамента, можно использовать его для относительно тяжелых конструкций;
  • глубина кладки фундамента — к этому параметру всегда нужно прибавлять необходимость гидроизоляции и дренажа фундамента.Это необходимо при наличии рядом с домом реки или озера, а также при наличии повышенного уровня грунтовых вод;

Полезный совет! В комплексе наиболее эффективно использованы дренаж и гидроизоляция. То есть одновременно слить воду ниже отметки нижней части фундамента и защитить его основание с помощью специальных гидроизоляционных материалов.

  • с учетом нагрузки от близлежащих конструкций — если рядом тяжелые конструкции, грунт уже деформирован, поэтому при строительстве вашего здания рядом с другими необходимо суммировать нагрузку на грунт;
  • вероятность аварии — сюда входит возможность прорыва водных коммуникаций, которые могут существенно изменить структуру грунта и вызвать просадку фундамента.
Фундаменты из различных строительных материалов: а — щебень; б — бетон; в — кирпич с бетоном; д — кирпич; i — кирпич с но; е — щебень на песчаной подушке

Выбор некачественного материала или небрежная работа — фактор, который может сыграть злую шутку, даже если вы так внимательно отнесетесь ко всем вышеперечисленным пунктам. Поэтому в качестве подрядчиков по закладке фундамента лучше всего выбирать специалистов с хорошими рекомендациями или проверенные строительные компании.

Также очень важно придерживаться тех материалов и технологий, которые указаны инженером-конструктором в проекте.

Чего лучше не делать при строительстве фундамента

Есть ряд моментов, от которых следует воздержаться, если вы хотите, чтобы ваш фундамент стал надежным и прочным фундаментом для строительства:

  • Фундаменты для дома из пеноблока нельзя делать из свай. Они рассчитаны на большие нагрузки, а значит, вы потратите деньги зря;
  • ленточный и столбчатый фундамент нельзя использовать на илистых почвах или почвах с высоким индексом пучения — здесь лучше сваи;
  • не экономят на подготовительных работах и ​​возведении фундамента, так как это важнейшие этапы любого строительства.Если вы не знакомы с технологией устройства ленточного фундамента своими руками, пошаговая инструкция, фото из интернета вам в этом помогут. При отсутствии достаточного опыта и оборудования лучше заказать услуги инженера-проектировщика и строительной бригады;
  • выбор свайного фундамента не всегда оправдан. Этот вид достаточно дорогой, и при наличии хорошего грунта вполне можно обойтись относительно дешевым и простым ленточным фундаментом.
Основные причины разрушения фундаментов (силы: а — сила тяжести, б — сопротивление грунта, в — морозное пучение): 1 — проседание грунта; 2 — толкание фундамента; 3 — морозная куча; 4 — опора опрокидывающаяся

Изоляция и гидроизоляция фундамента

Фундамент — не завершающий этап работ. После того, как он простоял около месяца, стоит заняться организацией его гидроизоляции и утепления.

Гидроизоляция фундамента может производиться разными способами.Самый популярный и простой из них — использование специальной пленки, не пропускающей влагу снаружи, но и не мешающей отводу конденсата. Также стоит позаботиться о том, чтобы фундамент вашего дома не подвергался воздействию влаги из окружающей среды (дождевая вода, талая вода). Для этого устраивается дренажная система, а при необходимости проводятся дренажные работы.

Утеплить основание дома можно, сделав несъемную опалубку для фундамента, на которую монтируются слои минеральной ваты, пенополистирола или керамзита.Выбор материала для создания теплоизоляционного слоя зависит от природных условий, материала фундамента и многих других факторов.

Полезный совет! Внутренняя и внешняя отделка — это гораздо более сложный этап, чем строительство самого фундамента, поэтому ему нужно уделить как можно больше внимания. К тому же такая работа требует много времени. Это также следует учитывать при расчете общих сроков реализации проекта.

Для расчета количества материалов, необходимых для строительства фундамента, лучше всего использовать различные варианты онлайн-калькуляторов.Итак, калькулятор расчета бетона на фундамент поможет не ошибиться с количеством стройматериала, а значит сэкономить деньги. С помощью калькуляторов можно также рассчитать перекрытие, ленту, решетчатый фундамент, опалубку, плитку.

Помните, что фундамент — самая важная часть любого здания. Если при его проектировании или строительстве вы решите сэкономить, это может негативно сказаться на доме в ближайшее время. Поэтому не стоит жалеть ни денег, ни времени — тогда ваш дом простоит максимально долго вне зависимости от условий окружающей среды.

Экспериментальные исследования на месте уплотнения перекрывающих пород для фундамента из колоннобазальтовой плотины

Каменный массив фундамента плотины на Байхетанской гидроэлектростанции на реке Цзиньша состоит в основном из столбчатого базальта с трещинами и трещинами. Принимая во внимание неблагоприятные факторы, такие как ослабление разгрузки или раскрытие трещин из-за взрывных работ при выемке грунта, для улучшения целостности горного массива фундамента плотины требуется затирка уплотняющего раствора.В соответствии с физико-механическими свойствами столбчатого сочлененного базальта и непрерывностью конструкции экспериментально изучается эффективность цементного раствора для уплотнения перекрывающих пород. Результаты показывают, что эта технология цементации, очевидно, может улучшить целостность и однородность массива горных пород основания плотины и снизить проницаемость массива. После цементирования среднее увеличение волновой скорости горного массива составляет 7,3%. Среднее улучшение модуля деформации после заливки раствором составляет 13.5%. После затирки проницаемость 99% контрольных отверстий в испытательной секции Lugeon имела значения Lugeon не более 3 LU. Это значительное усовершенствование, которое может быть использовано в инженерных приложениях.

1. Введение

Безопасная эксплуатация арочной плотины зависит от безопасности основания плотины, конструкции плотины, гидравлического устройства и водной среды резервуара. Фундамент арочной плотины при нормальной эксплуатации испытывает огромные гидравлические нагрузки. Китай построил много плотин, но с развитием науки и технологий и совершенствованием инженерных технологий многие плотины были построены в сложных геологических условиях [1].Гидроэлектростанция Xiaowan, гидроэлектростанция Xiluodu и 180-метровая гиперболическая арочная плотина Катсе в Лесото построены на базальте. Однако базальтовый участок Байхетанской арочной плотины более сложен. Базальт на участке Байхетанской плотины характеризуется неравномерными и волнистыми столбчатыми трещинами, неправильным и неполным цилиндрическим сечением, низким уровнем развития неявных трещин и низким модулем деформации, развитием полос сдвига, низкой прочностью на деформацию и сдвиг, а также плотностью трещин в некоторых литологических сегментах [ 2].Столбчатые соединения и микротрещины в свежих столбчатых сочлененных базальтах представляют собой жесткие структурные поверхности, закрытые под ограничивающим давлением, легко открываемые и расслабляющиеся после сброса ограничивающего давления [3–18]. Он не может удовлетворить требования достаточной несущей способности и устойчивости горного массива основания плотины как арочной плотины. Для увеличения сопротивления деформации фундамента, улучшения сопротивления сдвигу и просачиванию поверхности конструкции, предотвращения релаксации разгрузки коренных пород на поверхности фундамента, уменьшения воздействия раскрытия поверхности трещин взрывных работ при земляных работах и ​​улучшения целостности горной массы фундамента плотины. , необходимо провести испытание на цементный раствор для фундамента плотины, изучить и доказать возможность и надежность горного массива в качестве основания арочной плотины после цементации, а также предоставить рекомендации для разумного проектирования и определения параметров строительства цементного раствора консолидации горного массива в площадь плотины.Типичные базальтовые столбчатые швы типа І показаны на рисунке 1.


Некоторые ученые изучили технологию предотвращения просачивания при армировании фундамента плотины для различных массивов горных пород. Wu et al. [19] исследовали деформацию базальтового фундамента арочной дамбы Ксилуоду. Деформация горного массива основания плотины во время земляных работ постоянно отслеживалась, и был сделан вывод об отсутствии длительной разгрузочной деформации горного массива основания плотины. Fan et al.[20] обнаружили, что когда дамба гиперболической арки Катсе, построенная на базальте, была выкопана до русла реки, из-за высокого горизонтального напряжения произошло коробление базальтового слоя и мягкого брекчированного слоя. Develay et al. [21] изучали строительство основной плотины проекта водного хозяйства Байсе на диабазовых дамбах и использовали цементный раствор для укрепления слегка выветрившихся горных массивов. Хомас и Томас [22] провели полевые и лабораторные испытания цементного раствора в трещиноватом массиве горных пород и получили лучшее представление о давлении затирки и затирочных материалах.Чжао [23] использовал методы химической заливки и замены бетона для обработки слабых слоев горных пород в фундаменте гидроэлектростанций Эртан и Шапай. Кроме того, Ли и Тан [24] изучали анкеровку горных пород и заливку цементным раствором. Карл [25] изучал использование чешуйчатого гранита в качестве основания плотины. Туркмен и др. [26] использовали цементный раствор для решения проблемы просачивания карстового известнякового фундамента плотины Каледжик (юг Турции) и построили цементную завесу длиной 200 м и глубиной 60 м вдоль плотины. Kikuchi et al.[27] изучили улучшение механических свойств оснований плотин за счет цементации соответствующего массива горных пород и пришли к выводу, что цементация может улучшить однородность и деформацию массивов горных пород. Salimian et al. [28] изучили влияние цементного раствора на характеристики сдвига скальных швов, и результаты показали, что цементный раствор положительно повлиял на прочность породы на сдвиг. С уменьшением водоцементного отношения прочность цементного раствора на сжатие увеличивается, но его прочность на сдвиг не обязательно увеличивается.

В предыдущих исследованиях это может указывать на то, что столбчато-сочлененный базальт редко упоминается как инженерный случай фундамента высокой арочной плотины, а также мало ученых, которые проводят исследования по технологии армирования столбчато-сочлененного базальта в качестве основания арки. плотина. Столбчато-сочлененный базальт, использованный в качестве фундамента высокой арочной дамбы, встречается редко. Из-за наличия столбчатых швов и при комбинированном воздействии удара, падения и напряжения на месте сдвиговая деформация часто происходит вдоль забоя выемки с увеличением глубины выемки.Для увеличения сопротивления деформации фундамента, уменьшения воздействия взрывных работ, вызванных земляными работами, раскрытие поверхности трещины в основании плотины, а также для повышения сопротивления проницаемости структурной поверхности и целостности горного массива фундамента плотины. В соответствии с физико-механическими свойствами столбчато-сочлененного базальта, которые требуют тщательного исследования, принят метод цементации перекрывающих пород для уменьшения скального массива фундамента плотины и выемки грунта при разгрузке отскока и повреждений.Кроме того, столбчатые швы в мелководном базальте открываются за счет релаксации напряжений, и это также решает проблему растрескивания при использовании цементного раствора бетонного покрытия [29–31], эффективно улучшая сопротивление деформации и сопротивление проницаемости структурной плоскости при сдвиге; кроме того, этот подход подходит для использования при непрерывном строительстве фундамента высокой арочной дамбы.

2. Обзор проекта
2.1. Краткое описание проекта

Гидроэлектростанция Байхетань расположена в округе Ниннань, провинция Сычуань, и округе Цяоцзя, провинция Юньнань, ниже по течению реки Цзиньша, основного притока реки Янцзы.Станция связана с гидроэлектростанцией Удонгде и примыкает к гидроэлектростанции Ксилуоду. Расположение Байхетанской ГЭС показано на Рисунке 2.


Заграждение представляет собой бетонную арочную плотину с двойным изгибом с высотой верхней точки плотины 834 м, максимальной высотой плотины 289 м, толщиной арочной крыши 14,0 м, максимальная толщина торца свода 83,91 м, в том числе максимальная толщина расширенного фундамента 95 м. Длина дуги вершины плотины составляет примерно 209.0 м, разделенный на 30 поперечных стыков, и 31 участок плотины. Бетонная подушка установлена ​​выше отметки 750,0 м, основание участка плотины расширено, но продольные швы в дамбе не устанавливаются. Нормальный уровень воды в водохранилище составляет 825 м, а общая емкость высокого водохранилища составляет 20,627 млрд. М 3 3 . Установленная мощность электростанции — 16000 МВт, среднегодовая генерирующая мощность — 62,521 млрд кВтч.

2.2.Инженерная геология Правобережья
2.2.1. Литология формации

Коренная порода на участке плотины в основном состоит из базальтов (P 2 β 3 ~ P 2 β 6 ) эмейшанской формации, которая в основном состоит из микрокристаллических и скрытокристаллических базальтов. , далее следуют порфировые базальты с миндалевидными кристаллами, с прослоями базальтовых брекчированных лав и туфов. Столбчатые соединения в этом базальте образуют колонны разного размера и длины, которые можно разделить на три типа в соответствии с их характеристиками развития (см. Таблицу 1).Базальты и четвертичные аллювиальные слои в основном обнажаются у основания плотины ниже 600 м на правом берегу. Слои базальта с порами миндалевидной формы выходят на поверхность от Р 2 β 3 4 выше отметки 590 м; в P 2 β 3 3-4 , слои обнажения скрытокристаллического базальта на высоте 590 ~ 580 м и ниже на высоте 580 м; в P 2 β 3 3 , слои базальта столбчато-сочлененного типа I с диаметром колонн 13 ~ 25 см и микротрещинами, развитыми внутри колонн.

І


отметка 545 м, слой P 2 β 3 2-3 ​​ слой — лава брекчия.В P 2 β 3 3 столбчатые базальты с диаметром колонн 13 ~ 25 см в основном обнажаются в правом берегу основания плотины. Выше P 2 β 3 3 — слои P 2 β 3 3-4 скрытокристаллический базальт. Покрытие русла реки — песок, мелкий гравий и беленый камень. Толщина фундамента плотины составляет от 11,8 м до 26,85 м, высота самой нижней коренной кровли — 552.41 мес. Породный массив фундамента в основном состоит из столбчатого базальта первого типа в основании слоя P 2 β 3 3 и брекчированной лавы P 2 β 3 2-3 слой. Подстилающий массив горных пород представляет собой второй тип столбчатого базальта в слое P 2 β 3 2-2 и кристаллический базальт в слое P 2 β 3 2-1 слой.Глубокая часть (высота до 500 м) представлена ​​брекчированной лавой в слое P 2 β 3 1 и скрытокристаллическим базальтом, порфировым базальтом и кристаллическим базальтом. Толщина брекчированной лавы в слое P 2 β 3 2-3 ​​ составляет 6,60 ~ 10,40 м, а высота дна обычно составляет 550 ~ 520 м слева направо. Толщина столбчатого базальта в слое второго типа P 2 β 3 2-2 составляет 25.70 ~ 27,70 м, а высота этажа обычно составляет 520 ~ 490 м слева направо.

2.2.2. Характеристики столбчато-сочлененного базальта

Считается, что охлаждение и сжатие магмы сформировали столбчатые сочленения в районе Байхетанской плотины. Столбчато-сочлененный базальт образован химическими реакциями хлорита, каолинита, эпидота и тремолита, а в заполнителях столбчатых трещин преобладает хлорит. На участке плотины залегает столбчато-сочлененный базальт I типа с высокой плотностью стыков, широкими отверстиями для стыков и волнистыми столбчатыми стыковочными поверхностями, которые обычно разрезают породу на полные колонны; модуль горизонтальной деформации этого базальта составляет 9 ~ 11 ГПа, а модуль вертикальной деформации составляет 7 ~ 9 ГПа.Эти породы имеют серовато-черный цвет и содержат непроходящие микротрещины, помимо столбчатых трещин. Столбчато-сочлененные базальты разделены на гексагональные или другие неправильные призматические формы и одновременно образуют продольные и поперечные микротрещины, а в базальтах имеется много структурных плоскостей с низким падением. Согласно классификации качества инженерно-геологических массивов, при релаксации поверхностного слоя после разгрузки целостность горного массива ухудшается из-за развития трещин.

2.2.3. Геологическое строение

F 14 и F 16 представляют собой круто падающие разломы северо-западного простирания, которые пересекают русло реки под тупым углом и обнажаются на правой стороне ниже по течению от основания русловой плотины. Русло развивается только в русле С 2 , которое глубоко залегает на 120 м ниже русла реки у основания плотины, с отметкой ниже 430 м.

Зоны дислокации RS 331 , RS 336 , RS 3315 , VS 333 , VS 332 и т. Д.находятся в обнаженном слое фундамента плотины, а остальные зоны дислокации VS 3210 , VS 3215 , VS 3216 и др. заглублены ниже фундамента. За исключением RS 336 , большинство из этих зон дислокации короткие, и большинство из них распределены периодически вдоль слоя потока, что обеспечивает некоторую связь вдоль слоя потока. Распределение столбчатых базальтовых зон и зон сдвига показано на Рисунке 3.


2.2.4. Напряжение грунта

Ориентация максимального горизонтального главного напряжения близка к восточно-западному, что почти перпендикулярно потоку реки.Ориентация минимального горизонтального главного напряжения составляет приблизительно север-юг. Горный массив в диапазоне 0 ~ 40 м ниже поверхности коренных пород (глубина 20 ~ 60 м) находится в состоянии релаксации, что создает зону релаксации напряжений с максимальным горизонтальным главным напряжением 3 ~ 6 МПа. В диапазоне 40 ~ 70 м ниже поверхности коренных пород (глубина 60 ~ 90 м) наблюдается повышенное напряжение с максимальным горизонтальным главным напряжением 6 ~ 12 МПа, вызывающее явление локальной концентрации напряжений. Существует зона концентрации напряжений на 70 ~ 130 м ниже поверхности коренных пород (глубина примерно 90 ~ 150 м) с максимальным горизонтальным главным напряжением 22 ~ 28 МПа и минимальным горизонтальным главным напряжением 13 ~ 15 МПа.

На склоне правого берега залегает частично ненагруженный массив горных пород, залегающий на глубине 200 м. Ориентация максимального горизонтального главного напряжения — это север-юг, который почти параллелен потоку реки, а мелководная поверхность отклоняется к ближайшей горе с севера на северо-восток. Среднее максимальное горизонтальное главное напряжение на прибрежном склоне составляет примерно 6,0 МПа, а среднее минимальное горизонтальное главное напряжение составляет примерно 4,6 МПа. Ориентация первого главного напряжения составляет приблизительно север-юг, с умеренным углом наклона приблизительно 35 ° и величиной 7 ~ 11 МПа.Вторая основная ориентация напряжений — S20 ° E, а угол падения — от умеренного до крутого. Третье главное напряжение имеет следующие свойства: ориентация, N80 ° W; наклон, 21 °; магнитудой 5 ~ 7 МПа.

3. Затирочный материал
3.1. Сырье
3.1.1. Цемент

Обычный портландцемент 42,5R, производимый цементной компанией в Юньнани, используется в этом исследовании. Крупность цемента составляет менее 5% допуска на сито через сито с квадратными отверстиями 80 мкм м.Характеристики соответствуют соответствующим требованиям общего китайского стандарта на портландцемент (GBl75-2007). Химические составляющие портландцемента, использованного в этом исследовании, показаны в таблице 2. Начальное время схватывания составляет 155 мин. Время окончательного схватывания 235 мин. 28 d прочность на сжатие составляет 46,3 МПа.


Категория Длина колонны (м) Диаметр колонны (см) Фрагментация горных пород (см) Распределение
2,0 ~ 3,0 13 ~ 25 5 P 2 β 3 2 , P 2 β 3 3 Тип II 0.5 ~ 2,0 25 ~ 50 10 P 2 β 3 2 , P 2 β 6 1 , P 2 7 1 , P 2 β 8 2
Тип III 1,5 ~ 5,0 50 ~ 250 P 2 2 P 2 90 2 , P 2 β 2 3 , P 2 β 4 1 Неполная резка

Химические компоненты SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O CaO 3 Потери при возгорании
Содержание (%) 22.3 7,1 4,5 2,4 56,6 2,2 2,5

3,2. Соотношение суспензии и размер частиц

В соответствии с китайским стандартом DL / T5148-2012 (Техническая спецификация на цементный раствор при строительстве гидротехнических сооружений) и специалистами, затирка уплотняющего раствора в отверстии І последовательности и секции II отверстия последовательности с использованием обычного портландцементного раствора, мокрого- Для ямы III последовательности используется цементный раствор.Водоцементное соотношение (массовое соотношение воды и цемента) обычного портландцементного раствора испытывается на четырех уровнях (2: 1, 1: 1, 0,8: 1 и 0,5: 1). Водоцементное соотношение влажного цементного раствора тестируется на четырех уровнях (3: 1, 2: 1, 1: 1 и 0,5: 1). Для метода мокрого измельчения цемента в соответствии с китайским стандартом SL578-2012 (Технический кодекс для экспериментов и применения тонкоизмельченного цементного цементного раствора), оборудование для мокрого измельчения от Института автоматизации Академии наук реки Янцзы Ухань, инструмент GJM– FII использовался для мокрого шлифования.Образец был взят из цемента, который измельчали ​​три раза (каждый раз по 3 ~ 4 мин) на месте.

Размер частиц влажного цемента был проанализирован с использованием лазерного анализатора размера частиц NSKC-1, оборудование Института автоматизации Академии наук реки Янцзы в Ухане. Был проведен гранулометрический анализ цемента с влажным грунтом, результаты показаны на рисунке 4. Согласно рисунку 4,, и. Согласно требованиям технических условий, учитываемых для мокрого помола, после мокрого помола размер частиц цемента и.Таким образом, данные на Рисунке 4 показывают, что цемент после мокрого помола соответствует требованиям спецификации. После заливки швом І или II трещиноватость породы уменьшается. Согласно спецификации, ширина трещины в горном массиве составляет 0,1 ~ 0,5 мм после соответствующего использования цемента с влажным грунтом. Размер очередной скважины III может быть уменьшен, поскольку размер зерна цементного раствора мокрого помола невелик и может улучшить способность раствора течь в очень мелкие трещины. В то же время, чтобы увеличить насыщение цементного раствора, водоцементное соотношение цемента с влажным грунтом доводят до 3: 1, а способность суспензии к впрыскиванию увеличивается за счет разжижения цементного раствора и уменьшения размера частиц.


3.3. Характеристики суспензии
3.3.1. Плотность раствора

Плотность раствора является основой для расчета общего количества цементного раствора, а также важным показателем для корректировки водоцементного отношения цементного раствора. В соответствии с китайским стандартом DL / T5148-2012 (Техническая спецификация для цементного раствора при строительстве гидротехнических сооружений), датчик плотности бурового раствора типа 1002 используется для измерения плотности раствора. Плотность раствора для различных соотношений воды и цемента показана в таблице 3.Таблица 3 показывает, что по мере уменьшения водоцементного отношения плотность раствора увеличивается, и раствор также загустевает. Плотность цемента увеличивается, потому что плотность воды уменьшается.


W / C 3: 1 2: 1 1: 1 0,8: 1 0,5: 1 Плотность Slack 1,30 1,53 1,62 1.85

3.3.2. Скорость дренажа

В соответствии с китайским стандартом DL / T5148-2012 (Техническая спецификация на цементный раствор для строительства гидротехнических сооружений), цилиндр цементного раствора объемом 100 мл был измерен под массой объема воды, которая могла бы накапливаться в результате 2-часовой выдержки. осадков, и отношение этого измерения к начальному объему суспензии называется скоростью дренажа. Скорость дренажа может до некоторой степени отражать стабильность раствора.Таблица 4 показывает, что скорость осушения раствора с водоцементным соотношением 3: 1 может превышать 80 ~ 90%, тогда как скорость осушения раствора с соотношением воды и цемента 1: 1 составляет примерно 35%, что указывает на что большая часть воды из тонкого раствора, который был введен в трещины или отверстия в скале во время затирки, слилась. Однако скорость осушения цементного раствора мокрого помола ниже, чем перед измельчением, и чем ниже соотношение воды и цемента, тем больше снижение из-за адсорбируемости частиц цемента.После мокрого шлифования площадь контакта цемента с водой увеличивается, что приводит к снижению скорости отвода воды. Во время фактического процесса заливки цементный раствор вводится в трещины горных пород под большим давлением. Из-за этого эффекта высокого давления период анализа воды сокращается, и выжимается больше воды, поэтому частицы уплотняются более плотно, а прочность суспензии увеличивается.

4,1 Тестовая позиция

Участок плотины № 25 на высоте 609,76 ~ 590 м включает в себя плоскость постоянного фундамента и имеет следующие характеристики: коэффициент уклона котлована 1: 0,79 ~ 1: 1,27; простирайте N49 ° ~ 52 ° W; длина верхней и нижней стороны, 92.0 м и 94,8 м соответственно; длина откоса 13,5 ~ 16,2 м; и площадью 1367,7 м. Эксперты определили, что испытание цементного раствора перекрывающих слоев основания плотины на отметке 590 м необходимо провести на участке плотины №25 на правом берегу. Участок плотины № 25 включает дорогу шириной 8 м, высотой 590 ~ 587,83 м, наклонную поверхность и каменно-защитный слой толщиной 5 м наверху, простирающийся на 49 ° западной долготы с северной широты и площадью 857,8 м 2 . Расположение участка плотины №25 показано на рисунке 5.


4.2. Процесс затирки

Блок-схема технологического процесса показана на Рисунке 6, а некоторые процессы на строительной площадке показаны на Рисунке 7. Процессы затирки с уплотнением перекрывающих пород показаны ниже: (1) Резерв 5-метрового защитного слоя перекрывающего слоя: резерв 5-метрового от поверхности основания плотины для защитного слоя перекрывающего слоя, применяя метод закрытия скважины и давление 0,5 МПа для циркуляционной цементации 5-метрового защитного слоя. Когда скорость нагнетания не превышает 1,0 л / мин, можно пробурить отверстие ниже поверхности основания плотины (2) Закрытие отверстия, заливка цементным раствором сегментированной циркуляции сверху вниз: цементация уплотнения под фундаментом плотины предусматривает сегментное бурение сверху вниз инъекция, закрытие отверстия, ступенчатое повышение давления и заливка жидким цементным раствором по всему сечению.Когда скорость закачки составляет не более 1,0 л / мин, заливку раствора можно завершить через 30 минут непрерывной закачки. (3) Свая анкерной штанги: принятая анкерная штанга состоит из 3 анкерных стержней диаметром 32 мм и единая длина 12 м, которая размещается на 20 см ниже поверхности цементного отверстия в основании плотины (4) Вырыв грунта и снятие тяжелого покрытия: на защитном покрытии скальной породы проводится желто-струйная очистка, а также выполняются механические земляные и взрывные работы для разрыхлить породу до плоскости фундамента (5) Неглубокая труба: следующие 5 м используются для цементирования поверхности фундамента плотины между бурильными трубами, от скважин І до III последовательности; используются труба диаметром Φ 110 мм, цементирующая труба со стальной трубой Φ 38 мм и шламовая труба со стальной трубой Φ 25 мм (6) Свяжите стальной стержень и залейте бетон на фундамент плотины (7) Заливка бетонного покрытия: давление затирки заливной трубы составляет 3.0 МПа, а скорость закачки не более 1,0 л / мин; затем можно закончить заливку раствора


Что касается технологии затирки уплотняющего раствора для создания бетонного покрытия, учитывая, что заливка раствором высокого давления приводит к поднятию пласта, растягивающему напряжению в бетоне и растрескиванию бетона, предлагается технология затвердевания перекрывающего слоя. . Во-первых, 5-метровый защитный слой горного массива создается закрытым раствором, который может улучшить давление цементного раствора горного массива ниже плоскости фундамента.Анкерные стержни используются для решения проблемы деформации коренных пород. После удаления защитного слоя данные мониторинга показывают, что диапазон релаксации при взрыве составляет 0,2 ~ 2,2 м, в среднем 1,09 м. Проблема релаксации поверхности решается за счет использования неглубокой грунтовочной трубы, своевременного создания бетонного покрытия и последующего заделывания цементным раствором трубы-грунтовки. Комплексно рассмотрены проблемы деформации коренных пород, релаксации поверхности, затирки уплотняющего раствора и натяжения бетонных конструкций.Завершение затирки уплотняющего раствора перед заливкой бетона обеспечивает условия для строительства заливки бетона, что позволяет избежать перекрестного вмешательства затирки уплотняющего раствора и бетонной конструкции, а также проблем, связанных с множественными входами и выходами оборудования для заливки уплотняющего раствора.

4.3. Slurry Transform

В скважинах I и II последовательности используется водоцементное соотношение (массовое соотношение) 2: 1 при начальном заполнении цементным раствором, тогда как в скважине III последовательности используется соотношение воды и цемента (цемент влажного грунта) 3: 1. при первоначальной затирке.Раствор для затирки постепенно превращается из слабого в прочный. Это преобразование следует следующим принципам: (1) Когда давление цементного раствора остается прежним, скорость закачки следует уменьшить; или при постоянной скорости нагнетания, когда давление продолжает расти, не изменять водоцементное соотношение (2) Когда количество впрыскиваемого раствора определенной марки превышает 300 л или время инфузии достигло 30 мин, и давление цементного раствора и скорость закачки не претерпевают значительных изменений, водоцементное соотношение первого сорта раствора следует изменить, чтобы получить более концентрированный раствор. (3) Когда скорость закачки превышает 30 л / мин, раствор может быть с утолщением в соответствии с конкретными условиями строительства

4.4. Давление затирки

Для затирки уплотняющего раствора используется метод сортировки и повышения давления для достижения расчетного давления затирки с использованием поэтапного подхода. Соотношение между скоростью нагнетания и давлением строго контролируется во время цементирования, чтобы не происходило опасного подъема поверхности породы из-за цементного раствора и бетона. Давление затирки защитного слоя составляет 0,5 МПа, а первого участка ниже плоскости фундамента — 0,8 ~ 1,0 МПа. Позже давление затирки постепенно увеличивается на 0.5 МПа на каждую секцию. Максимальное давление затирки составляет 3,0 МПа, а давление затирки бетонной направляющей трубы составляет 3,0 МПа (см. Таблицу 6). Стандарт окончания затирки: операцию затирки можно считать завершенной, когда скорость закачки участка защитного слоя не превышает 1,0 л / мин при расчетном давлении. На участках под защитным слоем скорость закачки составляет не более 1,0 л / мин при расчетном давлении, и операция цементирования может быть завершена после 30 минут непрерывной закачки.



3.3. Прочность на сжатие консолидированного раствора

Ранняя прочность на сжатие раствора в столбчатом базальте определяет способность цементного материала укреплять фундамент плотины, в то время как поздняя прочность уплотненного раствора отражает долгосрочную стабильность арматуры цементного раствора. Измеряли прочность цементного раствора мокрого грунта после 1 часа циркуляции при давлении 5 МПа и обычного цементного раствора при нормальном давлении. Сервопресс для бетона используется для проверки прочности на сжатие консолидированной суспензии размером 7 и 28 дней.Этот метод испытаний называется методом испытания на прочность цементного песка (метод ISO) (GB / T17671-1999). Из таблицы 5 можно сделать вывод, что прочность на сжатие консолидированного цементного раствора с влажным грунтом выше, чем у обычного цементного раствора того же возраста и при нормальном давлении, когда водоцементное соотношение такое же. Под высоким давлением прочность на сжатие консолидированного цементного раствора максимальна, когда водоцементное соотношение составляет 1: 1. Под высоким давлением прочность на сжатие цементного раствора влажного грунта выше, чем у обычного цементного раствора.Эти результаты показывают, что при высоком давлении характеристики цементного раствора лучше, чем при нормальном давлении, а характеристики цемента с влажным грунтом лучше, чем у обычного цемента.


W / C 0.5: 1 0,8: 1 1: 1 2: 1 3: 1
Скорость осушения (%) Перед шлифовкой 15,3 22,5 27,2 54,1 81,2
После шлифования 1,2 18,4 21,8 50,1 79,8
36 0,8: 1 36
15,4
950 мелкозернистый цемент Wet 12,3

Свойство Давление Разновидность цемента 3: 1 2: 1 1: 1 0,8: 1
Прочность на сжатие 7 дней (МПа) Нормальный Портландцемент 3.25 4,10 5,40 7,63 11,60
Мелкодисперсный цемент влажного помола 4,21 7,3 12,3 14,5
70,8 73,5 75,5 66,2
Мелкодисперсный цемент влажного помола 70,8 94,5 95,1 93,2 69.3

Прочность на сжатие 28 d (МПа) Нормальный Портландцемент 11,3 15,1 15,9 16,8
17,4 22,3 23,7 28,6
Высокий Портландцемент 83,4 99,6 102,2 101.6 86,5
Мелкодисперсный цемент мокрого помола 105,8 108,7 111,6 109,7 95,3

905 4.5. Расположение отверстий для затирки швов

Расстояние между отверстиями для затирки уплотняющего раствора составляет и. Скважина перпендикулярна плоскости фундамента и проходит на 25 м ниже плоскости фундамента. Схема расположения отверстий для затирки уплотняющего раствора в перекрывающих породах показана на Рисунке 8.Включаются подъемная скважина динамического контроля, контрольная скважина, скважина последовательности І, скважина последовательности II и скважина последовательности III. Апертура контрольного отверстия составляет Φ 76 мм; подъемное отверстие для наблюдения за динамической деформацией, Φ 91 мм. Поскольку для отверстий для цементации уплотнения требуются сваи анкерных стержней, диаметр отверстия для заливки уплотняющего раствора составляет Φ 110 мм. Заполнение трубы вводится через стальную трубу с диаметром головки Φ 38 мм, вспомогательным диаметром Φ 25 мм и толщиной стенки трубы 1.5 мм. Буровая установка QZJ-100B-J использовалась для просверливания цементного раствора. Все отверстия для затирки промывают водой под давлением 1 МПа, чтобы очистить трещины. В методе промывки используется открытая промывка, при которой смывается большое количество воды со дна отверстия в область вокруг отверстия, и промывка вращением. Условием завершения промывки бурения является то, что толщина остатков на дне отверстия не превышает 20 см после промывки, и промывка заканчивается, когда вода внутри отверстия становится чистой.


5. Результаты и обсуждение
5.1. Обсуждение количества затирки и проницаемости

Результаты затирки цементного раствора перекрывающих пород секции плотины № 25 на правом берегу показаны в Таблице 7. Испытание Lugeon не проводилось на 5-метровом защитном слое перекрывающих пород. В Таблице 7 показаны скважина І последовательности закачки цемента в 25-метровый слой коренной породы при 83,16 кг / м, закачка цемента в скважину II последовательности при 31,57 кг / м на единицу и закачка цемента в скважину III последовательности при 12.92 кг / м на единицу. Таким образом, скорость закачки из скважины последовательности І в скважину последовательности II снижается на 37%, в то время как количество цементного раствора из скважины последовательности II в скважину последовательности III уменьшается на 40,9%. Как показано на Рисунке 9, количество закачиваемого цемента на единицу значительно уменьшается, что соответствует правилу уменьшения количества цементного раствора на единицу, что указывает на то, что трещины эффективно заполняются и процесс затирки имеет хороший эффект. Испытание Lugeon было проведено на отверстии для цементирования перед заливкой этого 25-метрового блока коренной породы.Данные в Таблице 8 показывают, что 25-метровый слой коренных пород в среднем имеет скорость проницаемости 23,24 LU в скважине І последовательности, среднюю скорость проницаемости 9,05 LU в скважине последовательности II и среднюю скорость проницаемости 3,84 LU в скважине последовательности III. и уменьшение количества затирки на 38,9% и 42,4% соответственно. Как показано на Рисунке 9, снижение удельной проницаемости от ствола І к стволу III также объясняет, что пустоты в породе были эффективно заполнены, блокируя поровые каналы просачивания породы и снижая скорость проницаемости.Постепенное уменьшение водопроницаемости и закачки цемента на единицу количества перед заливкой раствора указывает на то, что метод цементации цементного раствора перекрывающих пород подходит для цементирования столбчатого базальта.


Глубина отверстия (м)-5 ~ 0 0 ~ 5 5 ~ 10 10 ~ 15 15 ~ 20 205
І (МПа) 0,5 0,8 ~ 1,0 1,0 ~ 1,5 1,5 ~ 2,0 2,0 ~ 2,5 2,5 ~ 3,0
II (МПа) 0,5 1,0 ~ 1,5 ~ 2,0 2,0 ~ 2,5 2,5 ~ 3.0 2,5 ~ 3,0
III (МПа) 0,5 1,0 ~ 1,5 2,0 ~ 2,5 2,5 ~ 3,0 3,0 3,0


905 1385 1255 905 905 905 905 905 905 9035 9035 9035 9035 9035 9035

Отверстие Количество отверстий Глубина проникновения цементного раствора (м) Впрыск цемента (кг) Единица впрыска (кг / м) LU Средняя проницаемость (LU) LU Примечание

І 56140.9 13799.2 97.94/ 5 м защитный слой
II 97 270,1 4204.9 15.57/ III/ III 0,55/
Всего 193 538 18074,3 33,6/
І 59 145365 83,16 23,24 25 м коренная порода
II 101 2525 79721,8 31,57 9,05
9,05
III 3,84
Всего 203 5075 216270,84 42,61 11,41

Диапазон скорости (м / с) Средний минимум (м / с) Средний максимум (м / с) Средняя скорость (м / с) Статистические точки

До 3333 ~ 5970 4528 5269 4980 2105
После 3448 ~ 6061 4889 5491 5345 1253

5.2. Обсуждение теста Lugeon

Тест Lugeon может напрямую отражать проницаемость пласта, которая является основой для оценки пласта на ранней стадии проекта цементирования. Согласно китайскому стандарту DL / T5148-2012 Lugeon test (Техническая спецификация на цементный раствор для строительства гидротехнических сооружений), испытательное давление составляет 80% от давления цементного раствора соответствующей секции и составляет не более 1,0 МПа. Формула расчета теста Lugeon приведена на где — проницаемость рабочего участка, Лю; — напор, л / мин; — полное давление, действующее на рабочий участок, МПа; — длина испытательного участка, м.

Путем сравнения данных испытаний испытательной скважины перед заливкой цементным раствором и проверки качества значения Lugeon после заливки цементным раствором, получаются параметры изменения проницаемости слоя породы фундамента плотины и оценивается эффект цементирования. Перед заливкой цементным раствором были проведены испытания Lugeon на 17 контрольных отверстиях. Давление воды в 89 секциях было больше 4,5 LU в 69 секциях, а степень проницаемости более 3 LU составила 68,5% от всех испытательных скважин. Через 7 дней после окончания затирки были проведены испытание и осмотр Lugeon.В ходе этого процесса для проведения теста Lugeon произвольно пробурили 10 испытательных скважин глубиной 25 м (исключая 5-метровый защитный слой) и 5-метровую секцию, и в общей сложности было рассмотрено 50 секций с водой под давлением. После затирки были собраны результаты испытаний Lugeon, которые показаны на рисунках 10 и 11. Все 50 секций имеют значения Lugeon менее 3 LU, средняя проницаемость испытательной скважины G1-G5 составляет менее 1,5 LU, а средняя проницаемость контрольное отверстие G5-G6 меньше 1.2 LU. После заливки цементным раствором скорость проникновения испытательной секции водой под давлением во всех контрольных отверстиях не должна превышать 3 LU. Очевидно, что проницаемость снижается, а антисептический эффект значительно улучшается. Анализ эффектов показывает, что вес перекрывающих отложений толщиной 5 м может остановить трещинообразование и подъем поверхности основания, вызванные флюидом под высоким давлением. Давление цементного раствора очень важно для устойчивости пласта. Раствор низкого давления не может эффективно заполнить трещины горной породы, и только раствор высокого давления может заполнить небольшие трещины.Вес покрывающего слоя гидросмеси толщиной 5 м может обеспечить эффективное усилие для удовлетворения необходимого давления цементного раствора, чтобы ограничить нарушение пласта. Трещины эффективно заполняются под высоким давлением, что приводит к снижению проницаемости и значительному улучшению антисептических и уплотняющих эффектов.



5.3. Обсуждение результатов геофизических изысканий

Акустические испытания являются основой для определения корреляции между физическими и механическими параметрами массива горных пород и обеспечивают эффективные показатели параметров для обнаружения влияния взрывных работ на горные породы; при этом испытании учитываются коэффициент выветривания, коэффициент целостности, коэффициент анизотропии, разломы, карстификация и другие геологические дефекты.Чем выше скорость волны, тем лучше физико-механические свойства и целостность породы. Оборудование для акустических испытаний, используемое в этом исследовании, представляет собой звуковой инструмент rs-st01c, произведенный Wuhan Yanhai Engineering Development Co. Путем сравнения результатов испытаний до и после затирки получают параметры изменения целостности породы и анализируют качество затирки. Бурение смотрового отверстия под заливку проводится через 14 дней после завершения затирки.Волновая скорость свежей нетронутой породы является важным параметром для расчета коэффициента целостности и соотношения скоростей волн выветривания в массиве горных пород.

Согласно ранней статистике акустических испытаний внутренних пород, средняя скорость волны брекчированной лавы составляет 4272 м / с, а диапазон для базальта составляет 5132 ~ 574 м / с. В таблице 8 показаны изменения скорости волны до и после заливки раствора. Таблица 8 показывает, что скорость волны в 17 испытательных скважинах перед заливкой раствора колеблется от 3333 м / с до 5970 м / с при средней скорости волны 4980 м / с.После заливки цементным раствором для акустических испытаний просверливаются 10 случайных контрольных отверстий с диапазоном скорости волны от 3448 м / с до 6061 м / с и средней скоростью волны 5345 м / с. Согласно средней скорости волны 4980 м / с до затирки и 5345 м / с после затирки, средняя скорость увеличения скорости волны после затирки составляет 7,3%. Более того, диапазон скоростей волны, средняя минимальная скорость и средняя максимальная скорость увеличиваются из-за цементации, что указывает на улучшение целостности породы.Согласно рисунку 12, до заливки раствором скорость волны составляет 79,9%, а скорость <4200 м / с составляет 8,2%. После затирки составило 94,8%, а <4200 м / с - 1,4%. Согласно нормативам акустического контроля скальной массы фундамента плотины, предусмотренным в проектной документации, более 90% столбчатого базальта должны иметь скорость более 4500 м / с, а менее 5% - менее 4200 м. / с после затирки, чтобы соответствовать стандарту проверки горной массы. На рисунке 12 показано, что для начальной скорости более 5000 м / с коэффициент волновой скорости цементного раствора увеличился на 25.6%; для начальной скорости менее 5000 м / с волновая скорость степени заполнения упала примерно на 50%; а для начальной скорости менее 5000 м / с скорость волны уменьшилась после цементирования. Из-за заполнения трещин, трещин и зон разломов скорость волны увеличилась, показывая, что эффект цементирования очевиден.


Модуль деформации является важным параметром горной массы для анализа теории устойчивости и инженерного проектирования. В частности, при условии деформации в качестве стандарта контроля устойчивости определение модуля деформации напрямую определяет результаты анализа устойчивости к деформации.Дилатометр Probex-1 производства канадской компании Roctest используется для определения модуля деформации при входе в скважину. Дилатометр косвенно измеряет радиальную деформацию массива горных пород за счет гибкого повышения давления. Семь контрольных отверстий были испытаны для определения изменения модуля деформации перед заливкой цементным раствором, а 5 контрольных отверстий были испытаны после заливки раствором. Данные представлены в Таблице 9. Таблица 9 показывает, что средний модуль деформации до заливки раствором составляет 8,56 ГПа, а средний модуль деформации после заливки раствором равен 8.71 ГПа; средний модуль деформации после затирки на 1,7% выше. Как показано на Рисунке 13, коэффициент модуля деформации увеличился на 11,4% до 12 ГПа после цементирования, а отношения 8 и 10 ГПа снизились на 1,9% и 7,1% по сравнению с 6 ГПа, соответственно. Улучшение модуля деформации породы в основании плотины указывает на то, что величина сопротивления горной массы увеличивается, а деформация уменьшается, что косвенно указывает на улучшение физических свойств породы и улучшение механических свойств.Однако модуль деформации пласта после цементирования увеличился до 12 ГПа. Анализ показывает, что целостность породы относительно хорошая, поскольку данные модуля деформации перед заливкой раствора концентрируются в диапазоне 8 ~ 10 ГПа, поэтому увеличение модуля после заливки является относительно небольшим.


До / после заливки швов Диапазон модуля деформации (ГПа) Средний минимум (ГПа) Средний максимум (ГПа) Средний модуль деформации 41 (ГПа)

До 5.50 ~ 13,42 7,46 9,9 8,56 75
После 5,73 ~ 13,26 7,69 10,41 8,71
5.4. Обсуждение мониторинга подъема пласта

Значение мониторинга подъема является важным контрольным показателем, отражающим влияние цементного раствора на пласт во время строительства. На этой испытательной площадке расположены две подъемные смотровые скважины.Глубина отверстия 3 м больше, чем отверстие для цементирования уплотнения, а его диаметр составляет Φ 91 мм. Измерительные приборы встроены для мониторинга, и они включают измерительную трубу ( Φ 25 мм) и внешнюю трубку ( Φ 73 мм). Нижний конец закрепляется в бетоне, местный слой поднимается, внутренняя труба перемещается, и индикатор часового типа будет записывать данные. Запись данных мониторинга подъема вручную используется для мониторинга подъема, и показания записываются каждые 5 ~ 10 мин.Подъемная деформация отслеживается и фиксируется во время затирки швов и уплотнения водой, допускается подъем коренных пород на высоту не более 200 м. При заливке швов величина подъемной деформации варьируется от 11 до 31 мкм м, что не превышает проектных требований ТУ. На Рисунке 14 показан измеритель ручного контроля подъема, встроенный в поле.


5.5. Обсуждение керна породы и камеры с отверстиями

После заполнения цементным раствором керны берутся из 10 контрольных отверстий, некоторые из которых показаны на Рисунке 15.На Рисунке 15 показано, что трещины в горных породах эффективно заполняются уплотненным шламом, а материалы для затирки плотно связаны с окружающими породами с очевидным явлением полной консолидации. Во время бурения не наблюдается обрушения, и собираются неповрежденные образцы керна длиной до 1,2 м, как показано на Рисунке 15.


Для получения изображений используется панорамный имидж-сканер JL-IDOI производства Wuhan Himalaya Digital Imaging Technology Co. контрольные отверстия, как показано на рисунках 16 и 17.На Рисунке 16 показана типичная структура трещин в некоторых испытательных отверстиях перед заливкой цементным раствором. На рис. 16 (д) видно, что некоторые трещины имеют ширину до 10 см. Некоторые породы также заполнены кварцем. Скала основания плотины содержит горизонтальную трещину, вертикальную трещину и зону разрушения. На Рисунке 17 показаны типичные примеры заполнения некоторых пробных отверстий консолидированной суспензией после заливки цементным раствором. Рисунки 17 (a) и 17 (b) показывают, что как крутые наклонные трещины, так и отверстия заполняются эффективно, а заполнение консолидированной суспензией, а также микротрещины и нарушенные зоны можно увидеть на рисунках 17 (c) –17 (f). .

6. Полевая заявка
6.1. План строительства

Затирка перекрывающего слоя используется для цементации участков фундамента плотины №19 ~ №25 (ниже платформы 590 м), в то время как покрытие не используется для цементации уплотняющего раствора участка плотины №25 (выше платформы 590 м). ~ # 31. Метод заливки цементным раствором по-прежнему представляет собой цементный раствор для уплотнения перекрывающих пород, расстояние между рядами отверстий составляет и, а глубина отверстия для входа в горную породу обычно составляет 15,00 ~ 30,00 м; участок застройки конструктивной плоскости и прилегающая территория занавесочной линии локально соответствующим образом заглублены.Процесс строительства: подъем контрольного отверстия → контрольное отверстие перед заливкой раствора → последовательное отверстие I → последовательное отверстие II → последовательное отверстие III → контрольное отверстие после заливки раствором. Общий процесс строительства участков плотины №19 ~ №25 показан на Рисунке 18. Станции производства и хранения навозной жижи расположены на стороне выше по потоку от основания плотины и соединены с полем цементации путем отвода трубопровода.


6.2. Количество закачиваемого цемента и водопроницаемость

Для определения количества закачки используется отметка основания плотины на правом берегу, на 590 м ниже цементного раствора для уплотнения перекрывающих пород.Последовательность затирки I ямы — 25915 м; Последовательность заливки II скважины — 50690 м; Последовательность затирки III ствола — 25045 м; Последовательность заполнения IV скважины (шифрование) цементной ямой составляет 49690 м. Средняя проницаемость отверстий для цементирования в каждой последовательности основания плотины и количество закачиваемого цемента на единицу показано на рисунках 19 и 20.



7. Выводы

Затирка цементного раствора перекрывающей породы решила такие характеристики, как легкая релаксация, прочность уменьшение и увеличение проницаемости столбчато-сочлененного базальта после разгрузки.Кроме того, цементное уплотнение перекрывающих пород улучшает целостность и непроницаемость породы фундамента плотины и имеет следующие преимущества: (1) Затирка для уплотнения перекрывающих пород устраняет влияние столбчатого соединенного базальта, ограничивает релаксацию поверхностного слоя и усиливает изначально плохую целостность массива горных пород. Усиливается недостаточная несущая способность основания плотины, что вызвано деформацией. Затирка цементного раствора перекрывающего слоя через оставшийся 5-метровый защитный слой и сваю анкерных стержней после затирки снижает влияние столбчатых швов в базальте.После выемки защитного слоя эффект релаксации столбчатой ​​базальтовой поверхности снижается за счет цементации труб. Технология затирки подходит для геологических характеристик столбчатых базальтов. После строительства с цементным раствором проверка после цементации показывает, что эффект затирки соответствует требованиям несущей способности фундамента арочной плотины, обеспечивая успешную новую технологию затирки уплотняющего раствора (2). Эффект затвердевания перекрывающих пород является значительным.Всего имеется 10 контрольных лунок с 50 секциями, и все 49 секций теста Lugeon имеют размер менее 3 LU. После затирки предыдущий показатель испытательного участка с водой под давлением с более чем 99% контрольных отверстий составляет не более 3 LU. Средняя скорость волны до затирки составляет 4980 м / с, в то время как средняя скорость волны после затирки составляет 5345 м / с, а увеличение скорости волны из-за затирки составляет 7,3%. Средний модуль деформации до затирки составляет 8,56 ГПа, а средний модуль деформации после затирки составляет 9.9 ГПа. Средний модуль деформации после затирки на 13,5% выше. Значение контроля подъема колеблется от 11 до 31 мкм м и не превышает проектный предел 200 мкм м. Образцы керна извлечены целыми и имеют длину до 1,2 м. Кроме того, во время затирки уменьшается просачивание. По сравнению с цементным раствором уплотнения бетонного покрытия, этот новый подход позволяет избежать неблагоприятных последствий повреждения при сверлении встроенного контрольного прибора и трубы охлаждающей воды, а также определить влияние подъема цементного раствора на качество бетона, поэтому он имеет хорошую применимость (3) Заливка цементным раствором перекрывающих пород решает проблему непрерывного строительства.После выемки верхней поверхности защитного слоя вскрыша с затиркой уплотнения имеет большую площадь организации строительного ресурса. Строительство завершается перед заливкой бетона, и строительные ресурсы находятся на месте одновременно. После затирки уплотняющего раствора, заливки цементным раствором (по мере необходимости) и строительства испытательной скважины требуется лишь небольшое количество ресурсов для неглубокого осмотра после выемки защитного слоя породы. По сравнению с затиркой цементного раствора для бетонного покрытия, потери строительных ресурсов исключаются, а эффективность строительства высока (4) Этот новый процесс применяется к участкам плотины №19 ~ №25 правого берега Байхетанской гидроэлектростанции. станции (ниже платформы 590 м).Успешное применение технологии строительства цементного раствора с уплотнением перекрывающих пород обеспечивает мощный ориентир для большего количества проектов по цементированию уплотняющих плотин, что имеет большое значение для популяризации этого подхода.

Доступность данных

статья.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (грант № 51279019). Авторы благодарны нашим партнерам Sinohydro Bureau 8 Co., Ltd. в Китае. Авторы также благодарны China Three Gorges Corporation. В этой статье суммируются результаты исследований и анализа столбчато-сочлененного базальта на Байхетанской арочной плотине за многие годы, что является мудростью всех компаний и учреждений, участвующих в этом проекте, включая проектирование, надзор за строительством и исследования, а также многие другие. эксперты и ученые как дома, так и за рубежом.Настоящим выражаем благодарность всем вовлеченным организациям и частным лицам.

5 ПРИЧИН ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СБАЛАНСИРОВАННОЙ ИЛИ КОНСОЛЬНОЙ ЛАПКИ

Детская игра «Тиддливинкс» демонстрирует принципы эксцентрических нагрузок. Когда определенные свойства и ограничения конструкции приводят к смещению центров тяжести между колонной или стеной и ее опорной площадкой, вам необходимо выполнить балансировку. В противном случае ваши опоры могут наклониться или опрокинуться, как диск Tiddlywink, испытывающий давление на свой край.Один из возможных ответов может быть в виде уравновешенных или консольных опор.

ЧТО ТАКОЕ СБАЛАНСИРОВАННАЯ ИЛИ КОНСОЛЬНАЯ НОПА?

Если по какой-либо причине опора колонны по периметру должна быть размещена эксцентрично (не по центру) на ее раздвинутом основании, или качество почвы вызовет дифференциальную осадку, вы можете получить сбалансированное давление на опоры, соединив их с внутренней опорой. с завязкой, или ремешком, пучком. Обычно они состоят из железобетона (в отличие от стальной балки), стяжная балка соединяет оба нижних колонтитула и обеспечивает необходимую устойчивость.Когда прилагаются нагрузки надстройки, балка распределяет давление между опорами, так что комбинированная нагрузка распределяется между ними и, таким образом, уравновешивается.

Жесткость поперечной балки сопротивляется изгибу в результате наклона одного или обоих нижних колонтитулов, таким образом, вес каждой колонны равномерно переносится на почву через нижние колонтитулы. Поскольку его цель — заставить обе опоры нести вес вместе, сама балка не несет нагрузок. Чтобы избежать давления почвы на анкерную балку, она должна либо опираться на рыхлую почву, либо располагаться на несколько дюймов выше почвы.

Как тип комбинированного фундамента под двумя или более колоннами, балки-перемычки могут быть спроектированы как единое целое с нижними колонтитулами или отдельно, в зависимости от условий здания.

В КАКИХ УСЛОВИЯХ МОЖЕТ БЫТЬ ТРЕБУЕТСЯ ПОДНОЖКА С РАСШИРЕННЫМИ БРАСКАМИ?

Консольные или уравновешенные опоры могут потребоваться по нескольким причинам:

1. ОГРАНИЧЕННОЕ МЕСТО ДЛЯ ФУНДАМЕНТОВ

Городская застройка и реконструкция могут означать ограниченное пространство для строительства. Когда вам нужно поставить опоры вплотную к следующему зданию, недвижимым подъездным путям или линиям собственности, и у вас нет места для полной опоры, сбалансированные опоры предлагают один из возможных ответов.

2. ОПОРНЫЕ СТЕНЫ

Столкнувшись с теми же ограничениями пространства для опор, вы можете вместо этого построить фундамент подпорной стены, который вводит в расчеты сдвиговое давление от земли. Грунт от прилегающего участка может не прижиматься к стене в абсолютно параллельном направлении, угрожая опрокинуть или толкнуть стену и ее нижний колонтитул. Привязка нижнего колонтитула стены к нижним колонтитулам колонн может противодействовать нагрузкам на фундамент.

3.НЕДОСТАТОЧНАЯ ИЛИ НЕРАВНАЯ ПОДШИПНИК ДЛЯ ПОЧВЫ

Если вы не можете доверять субстрату, чтобы адекватно выдерживать ожидаемые нагрузки, но ваше пространство не позволяет использовать несколько больших подушек, вы можете подключить одно меньшее основание — вне зависимости от того, эксцентрично оно или нет — к большему основанию, чтобы должным образом передать нагрузку на почву. . Кроме того, если у вас плохая почва под одним основанием, но идеально подходящая под другой, анкерная балка должна нейтрализовать разницу в осадке.

4. ШИРОКО РАЗМЕЩЕННЫЕ КОЛОННЫ

Если непрерывные нижние колонтитулы становятся невозможными из-за расстояния между столбцами, сбалансированные нижние колонтитулы могут заполнить счет.Поскольку большие расстояния увеличивают изгибающий момент непрерывного нижнего колонтитула, может быть лучше соединить нижние колонтитулы опоры периметра с нижними колонтитулами более близких внутренних колонн.

5. КОНСОЛЬНЫЕ НАДСТРОЙКИ

Если в поддерживаемом здании будут элементы, выходящие далеко за пределы внешних колонн, консольные бетонные опоры могут помочь уравновесить диагональные нагрузки.

Решения существуют почти для каждой архитектурно-инженерной проблемы, с которой вы сталкиваетесь. Могут ли сбалансированные или консольные опоры решить проблемы с вашим проектом? Поделитесь своими планами с экспертами Barton Supply, вашего надежного поставщика бетонных конструкций для фасадов.Мы можем помочь вам создать идеальный железобетонный фундамент и конструкцию опор, чтобы придать вашей конструкции прочность, необходимую для долговечности. Звоните нам сегодня!

План

колонн для жилого дома | Гражданское строительство

Расположение колонн для жилого дома с использованием правил Thumb | Строительство

В моей предыдущей статье мы обсудили три важных правила большого пальца, которым необходимо следовать при создании макета колонн для любого здания. Это следующие:

  1. Размер колонн
  2. Расстояние между колоннами
  3. Выравнивание колонн

В этой статье мы увидим пример размещения столбца, в котором выполняется макет с учетом трех приведенных выше правил большого пальца.

План колонн жилого дома

Жилая вилла состоит из полутора этажей. Изначально колонна размером 9 ″ x12 ″ использовалась с использованием бетона марки М15. Строитель хотел сэкономить на своем бюджете, уменьшив размер колонн. Вот почему колонны на планах этажей ниже имеют размер 9 ″ x9 ″, но инженер позаботился о том, чтобы для колонн использовался бетон марки M20.

Расположение колонн первого этажа Расположение колонн первого этажа
Правило большого пальца no1:
Размер колонн

Размер колонн 9 ″ на 9 ″ из ​​бетона марки М20.

Правило большого пальца № 2:

Расстояние между колоннами:

Расстояние между колоннами не превышает 4,5м.

Правило для большого пальца № 3:

Выравнивание колонн

Колонны расположены по железной решетке. Таким образом, совершенно не может быть речи о зигзагообразных стенах и зигзагообразных балках, которые уменьшают сложности в конструкции.

Также читайте:

Введение в проектирование конструкций RCC

Руководство по проектированию зданий , которое включает дизайн:

  1. Колонки ПКР
  2. Балки ПКК
  3. Фонды
  4. Лестница

Вы можете нанять меня для решения ваших задач по проектированию конструкций.Свяжитесь со мной.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Что такое свайный фундамент? Типы свайных фундаментов

Фундаменты поддерживают конструкцию, переносят нагрузки от конструкции на почву. Но слой, на который фундамент переносит нагрузку, должен иметь адекватную несущую способность и подходящие характеристики осадки. В зависимости от различных соображений существует несколько типов фундамента, например:

  • Общая нагрузка от надстройки.
  • Почвенные условия.
  • Уровень воды.
  • Чувствительность к шуму и вибрации.
  • Доступные ресурсы.
  • Сроки реализации проекта.
  • Стоимость.

В общих чертах, фундаменты можно разделить на мелкие и глубокие. Неглубокие опоры обычно используются, когда несущая способность поверхностного грунта достаточна для восприятия нагрузок, создаваемых конструкцией. С другой стороны, глубокие фундаменты обычно используются, когда несущая способность поверхностного грунта недостаточна для восприятия нагрузок, создаваемых конструкцией.Таким образом, нагрузки должны передаваться на более глубокий уровень, где слой почвы имеет более высокую несущую способность.

Свайный фундамент , своего рода глубокий фундамент, на самом деле представляет собой тонкую колонну или длинный цилиндр, изготовленный из таких материалов, как бетон или сталь, которые используются для поддержки конструкции и передачи нагрузки на желаемой глубине посредством торцевого подшипника или поверхностного трения. .

Свайные фундаменты — это фундаменты глубокого заложения. Они состоят из длинных, тонких, столбчатых элементов, обычно сделанных из стали или железобетона, а иногда и из дерева.Фундамент называют «свайным», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину.

Свайные фундаменты обычно используются для больших конструкций и в ситуациях, когда почва на небольшой глубине не подходит для противодействия чрезмерной осадке, поднятию и т. Д.

Когда использовать свайный фундамент

Ниже приведены ситуации при использовании свай Система фундамента может быть

  • При высоком уровне грунтовых вод.
  • От надстройки прилагаются тяжелые и неравномерные нагрузки.
  • Другие типы фундаментов дороже или нецелесообразны.
  • Когда почва на небольшой глубине сжимается.
  • Когда есть возможность размыва из-за его расположения у русла реки или моря и т. Д.
  • Когда рядом со строением есть канал или глубокая дренажная система.
  • Когда выемка грунта на желаемую глубину невозможна из-за плохого состояния почвы.
  • Когда становится невозможным сохранить траншеи фундамента в сухом состоянии с помощью откачки или других мер из-за сильного просачивания.

Свайные фундаменты можно классифицировать по функциям, материалам, процессу установки и т. Д. Ниже приведены типы свайных фундаментов, используемых в строительстве:

  1. в зависимости от функции или использования
    1. Шпунтовые сваи
    2. Несущие сваи
    3. Конец Несущие сваи
    4. Фрикционные сваи
    5. Сваи для уплотнения грунта
  2. В зависимости от материалов и метода строительства
    1. Деревянные сваи
    2. Бетонные сваи
    3. Стальные сваи
    4. Композитные сваи

    50

На схеме представлены следующие типы свай. обсуждалось выше.

Эти сваи кратко рассматриваются ниже.

Классификация свайных фундаментов по функциям или применению

Шпунтовые сваи

Этот тип свай в основном используется для обеспечения боковой поддержки. Обычно они противостоят боковому давлению рыхлой почвы, потоку воды и т. Д. Они обычно используются для коффердамов, покрытия траншей, защиты берега и т. Д. Они не используются для обеспечения вертикальной поддержки конструкции. Обычно они используются для следующих целей:

  • Строительство подпорных стен.
  • Защита от береговой эрозии.
  • Удерживайте рыхлый грунт вокруг траншеи фундамента.
  • Для изоляции фундамента от прилегающих грунтов.
  • Для удержания грунта и увеличения несущей способности почвы.

Несущие сваи

Этот тип свайного фундамента в основном используется для передачи вертикальных нагрузок от конструкции на грунт. Эти фундаменты передают нагрузки через грунт с плохой несущей способностью на слой, способный выдерживать нагрузку.В зависимости от механизма передачи нагрузки от сваи на грунт несущие сваи далее классифицируются как проточные.

Концевые опорные сваи

В этом типе сваи нагрузки проходят через нижний конец сваи. Нижний конец сваи опирается на прочный слой почвы или камня. Обычно ворс лежит на переходном слое слабого и сильного истребителя. В результате свая действует как столб и безопасно передает нагрузку на прочный слой.

Общую несущую способность концевой несущей сваи можно рассчитать, умножив площадь вершины сваи на несущую способность на той конкретной глубине грунта, на которую опирается свая.С учетом разумного запаса прочности рассчитывается диаметр сваи.

Фрикционная свая

Фрикционная свая передает нагрузку от конструкции к грунту за счет силы трения между поверхностью сваи и почвой, окружающей сваю, такой как жесткая глина, песчаный грунт и т.д. длина сваи или определенная длина сваи в зависимости от толщины грунта. В фрикционных сваях, как правило, вся поверхность сваи работает для передачи нагрузок от конструкции на почву.

Площадь поверхности сваи, умноженная на безопасную силу трения, развиваемую на единицу площади, определяет вместимость сваи.

При проектировании сваи поверхностного трения необходимо тщательно оценить поверхностное трение, которое может возникнуть на поверхности сваи, и рассмотреть разумный коэффициент безопасности. Кроме того, можно увеличить диаметр сваи, глубину, количество свай и сделать поверхность сваи шероховатой для увеличения емкости фрикционной сваи.

Сваи для уплотнения грунта

Иногда сваи забивают через определенные промежутки времени, чтобы увеличить несущую способность грунта путем уплотнения.

Классификация свай по материалам и способу конструкции

В первую очередь сваи можно разделить на две части. Сваи смещения и сваи без смещения или замены. Сваи, которые вызывают вертикальное и радиальное смещение грунта по мере того, как они забиваются на землю, известны как сваи смещения. В случае замены свай земля просверливается и грунт удаляется, а затем образовавшаяся яма либо заполняется бетоном, либо вставляется сборная бетонная свая.Несущие сваи по материалам свайной конструкции и процессу их установки можно классифицировать следующим образом:

  1. Деревянные сваи
    1. Необработанные
    2. Обработанные консервантом
  2. Бетонные сваи
    1. Сборные сваи
    2. насадные сваи
  3. стальные сваи
    1. двутавровые сваи
    2. пустотелые сваи
  4. композитные сваи

деревянные сваи

деревянные сваи укладываются под уровень воды.Они служат примерно 30 лет. По форме они могут быть прямоугольными или круглыми. Их диаметр или размер может варьироваться от 12 до 16 дюймов. Длина ворса обычно в 20 раз больше ширины верха.

Обычно они рассчитаны на 15-20 тонн. Дополнительную прочность можно получить, прикрутив к стенке сваи пластины для рыбы болтами.

Преимущества деревянных свай —

  • Деревянные сваи стандартного размера.
  • Экономичный.
  • Простота установки.
  • Низкая вероятность повреждения.
  • Деревянные сваи можно обрезать до любой длины после их установки.
  • При необходимости деревянные сваи легко вытаскиваются.

Недостатки деревянных свай —

  • Сваи большей длины не всегда доступны.
  • Прямые сваи малой длины получить сложно.
  • Забить сваю сложно, если грунт очень твердый.
  • Приправка сваи древесины затруднена.
  • Деревянные или деревянные сваи не подходят для использования в качестве концевых свай.
  • Для обеспечения прочности деревянных свай необходимо принять специальные меры. Например, деревянные сваи часто обрабатывают консервантом.

Бетонные сваи

Сборные бетонные сваи

Сборные бетонные сваи закладываются в свайное основание в горизонтальной форме, если они имеют прямоугольную форму. Обычно круглые сваи забивают вертикальными формами. Сборные сваи обычно армируют сталью, чтобы предотвратить их разрушение при перемещении от станины к месту основания.После заливки свай необходимо провести отверждение в соответствии со спецификацией. Обычно период отверждения сборных свай составляет от 21 до 28 дней.

Преимущества сборных свай

  • Обеспечивает высокую стойкость к химическим и биологическим трещинам.
  • Они обычно обладают высокой прочностью.
  • Для облегчения забивки по центру сваи может быть установлена ​​труба.
  • Если сваи залиты и готовы к забивке до наступления срока установки, это может увеличить темпы работ.
  • Можно обеспечить удержание арматуры.
  • Качество сваи можно контролировать.
  • Если обнаружена какая-либо неисправность, ее можно заменить перед поездкой.
  • Сборные сваи можно забивать под воду.
  • Сваи могут быть загружены сразу после забивки на необходимую длину.

Недостатки сборных свай

  • После того, как длина сваи определена, впоследствии будет трудно увеличить или уменьшить длину сваи.
  • Их сложно мобилизовать.
  • Для вождения требуется тяжелое и дорогое оборудование.
  • Поскольку они недоступны для готовой покупки, это может привести к задержке проекта.
  • Существует возможность поломки или повреждения во время погрузочно-разгрузочных работ и забивки свай.
Заливные бетонные сваи

Сваи этого типа сооружаются путем бурения грунта на желаемую глубину и последующего нанесения в это место свежезамещенного бетона и выдерживания там.Этот тип сваи строится либо путем вбивания металлической оболочки в землю и заполнения ее бетоном с оставлением оболочки вместе с бетоном, либо оболочка вытаскивается во время заливки бетона.

Преимущества монолитных бетонных свай

  • Оболочки легкие, поэтому с ними легко обращаться.
  • Длину свай можно легко варьировать.
  • Снаряды собираются на месте.
  • Никаких дополнительных мер не требуется только для предотвращения повреждений при обращении.
  • Отсутствие возможности поломки при установке.
  • При необходимости можно легко поставить дополнительные сваи.

Недостатки монолитных бетонных свай

  • Установка требует тщательного наблюдения и контроля качества.
  • Требуется достаточно места на строительной площадке для хранения строительных материалов.
  • Сложно построить монолитные сваи при сильном течении подземных вод.
  • Низ стопки не может быть симметричным.
  • Если свая не армированная и не обшитая, она может разрушиться при растяжении, если будет действовать поднимающая сила.

Стальные сваи

Стальные сваи могут быть двутавровыми или полыми. Они залиты бетоном. Размер может варьироваться от 10 дюймов до 24 дюймов в диаметре, а толщина обычно составляет дюйма. Из-за небольшой площади сечения сваи легко забиваются. Чаще всего они используются в качестве концевых свай.

Преимущества стальных свай

  • Их легко установить.
  • Они могут достигать большей глубины по сравнению с любым другим типом сваи.
  • Проникает сквозь твердый слой почвы за счет меньшей площади поперечного сечения.
  • Легко соединять стальные сваи
  • Может выдерживать большие нагрузки.

Недостаток стальных свай

  • Склонность к коррозии.
  • Имеет возможность отклоняться во время движения.
  • Сравнительно дорого.

Статьи свайного фундамента

8 Типы методов отказа колонн

Типы отказов колонн зависят от типа структурной системы, и колонны могут отказывать в различных режимах, как описано в этой статье.

Колонна — это основной элемент, несущий вертикальные нагрузки на фундамент. Выход из строя колонны мог привести к выходу из строя всей конструкции. Следовательно, следует избегать отказа колонн, чем любого другого элемента.

Кроме того, выход из строя колонны может привести к прогрессирующему обрушению конструкции. Поэтому очень важно определить критические колонны и обратить на них внимание при проектировании и строительстве.

Можно выделить следующие типы отказа столбца.

  1. Разрушение при чистом сжатии
  2. Разрушение при комбинированном напряжении
  3. Нарушение устойчивости
  4. Разрушение при сдвиге
  5. 5 L 9024 из-за 9024 Торсионные отказы
  6. Отказы из-за дефектов конструкции
  7. Отказ из-за ошибок в конструкции

Полные отказы сжатия

Колонна представляет собой элемент конструкции, который переносит вес как осевое напряжение к фундаменту или опорному элементу.

Бетон способен выдерживать сжимающую нагрузку, которая является доминирующей в несущей нагрузке, тогда как в других элементах, таких как балки, сжимающее напряжение воспринимается только частью секции.

Армирование также предусмотрено для колонн, где бетон не может выдержать всю нагрузку, или в качестве номинального армирования.

Колонна может выйти из строя при сжатии из-за увеличения осевого напряжения, превышающего ее способность. Эти типы отказов могут быть вызваны следующими причинами.

  • Арматура и бетон имеют определенную мощность в зависимости от количества и площади сечения. Если осевое напряжение больше этой грузоподъемности, колонна выйдет из строя при сжатии.
  • Кроме того, арматура и бетон имеют собственное пятно, которое они выдерживают. Согласно британским стандартам, бетон способен выдерживать деформацию до 0,0035, а сталь начинает деформироваться при деформации 0,002 и может увеличиваться больше, чем бетон. Когда осевое напряжение превышает определенную величину, что приводит к деформации бетона более 0.0035 бетон внезапно разрушится. Это будет внезапное дробление бетона.
  • Если секция достаточно усилена, перед этим типом отказа колонны будут выдаваться предупреждения. В статье, опубликованной как структурных трещин в бетоне , также можно сослаться на дополнительную информацию о растрескивании.

Комбинированное разрушение под напряжением

Бетонные колонны подвергаются изгибающим моментам в дополнение к осевым силам из-за эксцентрического момента, возникающего из-за несбалансированных нагрузок.

Напряжение изгиба и напряжение осевого сжатия складываются, чтобы получить окончательное напряжение в сечении.

Не будет равномерного напряжения. Однако отказ колонны будет основываться на вышеупомянутых критериях, рассмотренных в разделе о полном отказе от сжатия.

Самая важная вещь, которую проектировщик должен учитывать при проектировании, — это возможное сочетание нагрузок и альтернативные эффекты нагружения. Когда есть значительные отклонения в пролетах, мы должны быть внимательны к конструкции.

Отказ продольного изгиба

В основном, отказ продольного изгиба может быть идентифицирован как отказ конструкции, поскольку мы учитываем эффект продольного изгиба в конструкции. Если проектировщик знал об этих типах отказов колонн, он мог бы присутствовать на этом.

При проектировании учитывается дополнительный изгибающий момент гибкости колонны.

Кроме того, эффективная высота колонны учитывается на основе модели ее продольного изгиба.

Отказ устойчивости, само название дает представление о режиме отказа.Поэтому учитываем это в дизайне. Разрушение из-за изгиба — это другой основной вид отказа колонн в дополнение к разрушению колонн из-за раздавливания.

Мы предоставляем ссылки на колонны, чтобы избежать деформации. Это основная идея для обеспечения связей с колоннами, кроме как армирования на сдвиг.

Разрушение при сдвиге

Боковые нагрузки в конструкции воспринимаются вертикальными элементами, такими как колонны и стены, работающие на сдвиг.

Когда стены отсутствуют, колонны несут эти боковые нагрузки.

Боковые нагрузки создаются ветрами, землетрясениями, подпорными конструкциями и т. Д.

Сдвиговые звенья предоставляются колоннам на основе действующих на них поперечных сил. Кроме того, размер колонн увеличивается в направлении сдвига для увеличения прочности на сдвиг.

В общем, отказ колонн из-за сдвига может быть определен как отказ конструкции. Проектировщики должны были предусмотреть адекватные поперечные звенья или секции для восприятия поперечных сил.

Разрушение из-за отсутствия удерживающей арматуры

Вертикальный элемент, подверженный циклическим нагрузкам, подвергается разрушению такого характера.

Причины разрушения в основном из-за отсутствия звеньев в зоне, где действуют более высокие поперечные силы.

В конструктивных элементах, таких как балки и колонны, более высокие напряжения возникают около соединений. Отсутствие звеньев в этих областях вызывает разрушение конструкции при приложении циклических нагрузок.

Статья, опубликованная как Seismic Detailing of Beams and Columns , дает четкое руководство относительно того, как мы должны детализировать арматуру, чтобы выдерживать циклические нагрузки.

Неисправности при кручении

Существует вероятность того, что колонны подвержены действию крутящих моментов.

Обычно колонны рассчитаны на осевые, изгибающие и поперечные силы. Однако из-за неровностей конструкции можно наблюдать крутильное поведение колонны.

Колонны являются жесткими на кручение по сравнению с балкой, поскольку они имеют усиление вокруг сечения, а звенья предусмотрены на более близких расстояниях.

Однако, если крутящий момент превышает предельные значения, колонны могут выйти из строя при кручении.

В статье, опубликованной в качестве 6 причин отказов балок, обсуждается разрушение балок при кручении и характер их растрескивания.

Отказ из-за дефектов конструкции

Колонны могут выйти из строя из-за дефектов конструкции. Например, неправильно обработанные соты в колонне могут привести к выходу из строя при приложении нагрузок. Этих типов выхода из строя колонки можно избежать, если к ним обращаться с большой осторожностью.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *