Фундаменты промышленных зданий с применением винтовых свай

Прочее


Особенности фундаментов промышленных предприятий. 
Виды фундаментов промышленных зданий. 
Виды свайных фундаментов. 
Виды свай, их классификация и особенности. 
Свойства винтовых свай, их виды. 
Преимущества свайно-винтовых фундаментов при строительстве промышленных зданий. 

Как показывает многолетний опыт проектирования и эксплуатации производственных объектов, фундаменты промышленных зданий с применением винтовых свай очень распространены и имеют широкую область использования в промышленности. Но обо всём по порядку.



Особенности фундаментов промышленных предприятий


Фундамент промышленного предприятия или объекта любого назначения является определяюще важным конструктивным элементом здания, обеспечивающим передачу нагрузки его надземных частей на основание. Его преждевременное разрушение, в силу тех или иных причин, может привести к аварии, следствием которой станут не только экономические потери, но и человеческие жертвы, нанесение существенного ущерба окружающей среде. Практически, если не все, то большинство объектов основных промышленных производств относится к потенциально опасным. Именно, поэтому основными требованиями, которые предъявляются к основаниям сооружений промышленного предназначения, являются: 

  • прочность; 
  • долговечность; 
  • устойчивость; 
  • индустриальность; 
  • экономичность. 



 Виды фундаментов промышленных зданий



Виды фундаментов промышленных зданий весьма разнообразны, что объясняется многими причинами, в том числе и резкими колебаниями нагрузок на них, состоянием грунта, спецификой производства и т.д. По конструктивным схемам они могут быть: 

  • ленточными, то есть, расположенными в виде непрерывной ленты под стенами сооружения; 
  • столбчатыми (отдельно стоящими), представляющими собой отдельные опоры, расположенные под несущими конструкциями; 
  • плитными – в виде сплошной массивной плиты под строением; 
  • свайными – из стальных, железобетонных или бетонных стержней, заглубленных в грунт; 
  • комбинированными, включающими в себя, как сваи, так и плиты. 

Фундаменты, в зависимости от глубины устройства, бывают глубокого заложения (более 5 метров) и мелкого заложения (менее 5 метров). К первым относятся свайные фундаменты, а ко вторым – столбчатые, ленточные и плиточные. 


Виды свайных фундаментов


Фундаменты промышленных зданий с применением винтовых свай

Свайные фундаменты под промышленные здания применяют, преимущественно, при верхних слоях грунтов, отличающихся непрочностью и слабостью. В этом случае устройство фундаментов мелкого заложения либо просто невозможно, либо требует выполнения значительных работ по улучшению параметров грунта или достижению прочного основания, что делает их экономически нецелесообразными. Свайные фундаменты возводятся с ростверками или без них. 
Главной задачей ростверка является передача нагрузки конструкций здания на группу свай. По варианту изготовления ростверки могут быть монолитными или сборными, сборно-монолитными, а по форме – отдельно стоящими, плитными или ленточными. При устройстве же безростверкового фундамента используются сваи- колонны, представляющие собой одиночные сваи с насадкой и самой колонной. 

Ввиду передачи на фундаменты промышленных зданий, преимущественно, сосредоточенных нагрузок, их свайные основания проектируют, как правило, в виде свайного куста, который объединяются с помощью общего железобетонного ростверка, имеющего прямоугольную, квадратную или трапецеидальную форму. А величина и вид нагрузки, вкупе с несущей способностью свай, являются исходными параметрами для определения их количества. 


imag0294.jpg

Кроме кустового, применяют также площадочный вариант расположения свай с их размещением под всем строением или фигурный, когда сваи размещаются в соответствии с опорными несущими элементами. При этом конструкция того или иного свайного фундамента предполагает применение свай любого вида, естественно, с учетом их несущей способности и специфики производственного объекта. 


Виды свай, их классификация и особенности


Сваи отличаются своим разнообразием. Для классификации этих изделий используется принцип их отличия в зависимости от: 

  • способа заглубления в грунт; 
  • материала изготовления;
  • условий взаимодействия с грунтом. 


Сваи могут быть изготовлены из: 

  • железобетона; 
  • бетона; 
  • стали; 
  • дерева. 


В ряде случаев применяются комбинации этих материалов. По способу установки в грунт сваи бывают: 

  • забивными (железобетонными, стальными и деревянными), погружение которых в грунт производится без его выемки специальными устройствами (молоты, вибропогружатели и т.д.); 
  • железобетонными сваями-оболочками, заглубление которых производится с помощью вибропогружателей с выемкой грунта и последующим заполнением их бетоном (частично или полностью); 
  • набивными бетонными и железобетонными; 
  • буровыми железобетонными;
  • винтовыми. 


По виду взаимодействия с грунтом различают: 

  • сваи-стойки, которые, опираясь на прочные грунты, передают им нагрузку своим нижним концом; 
  • висячие сваи, которые, благодаря специальной конструкции, передают нагрузки грунту основания не только лишь нижним концом, но и боковой поверхностью. 

Свойства винтовых свай, их виды



промфундамент.jpg

Одним из наиболее востребованных видом свай при возведении фундаментов промышленных предприятий являются винтовые. В основу их применения положен принцип «шурупа», ввинчиваемого в поверхность. Конструктивно такая свая представляет собой трубу, нижний конец которой имеет форму винта, а на верхнем - монтируется площадка для последующего размещения конструкций строения. На лопасть сваи возлагается функция снижения давления на грунт со стороны здания, а также более надежного закрепления в почве. 


Винтовые сваи могут довольно значительно отличаться между собой. Они могут иметь одну или несколько лопастей. Кроме того, по виду наконечника различают: 

  • сварные; 
  • литые; 
  • комбинированные винтовые сваи, каждая из которых, в силу специфики своего изготовления, предназначается для применения в тех или иных фундаментах. 


Один конец сварной винтовой сваи, представляющей собой полую металлическую трубу, изготавливается методом плазменной резки (за счет этого обеспечиваются высокие точность и качество изделия) в виде конуса с наваренными лопастями. Диаметр труб может колебаться в широком диапазоне от 57 мм и до 325 мм (в некоторых случаях применяются и сваи большего диаметра). Свая обрабатывается антикоррозийным составом, обеспечивающим ее долговечность и устойчивость от воздействия агрессивных веществ, содержащихся в грунте.


Литая винтовая свая отличается от сварной готовым винтовым наконечником, отлитым в соответствии с точными газифицируемыми моделями. Такие сваи изготавливаются исключительно с диаметром 108 мм, наиболее востребованным в строительстве, также, и небольших промышленных предприятий. 

Что касается комбинированных винтовых свай, то они состоят из литого корпуса и лопасти, вырезаемой по методу лазерного раскроя из металла толщиной не менее 6 мм. Их преимуществом, по сравнению с литыми, является возможность варьирования размеров трубы. Но, все же, они уступают литым по прочности, что вполне объяснимо с точки зрения технологии их изготовления. 


Параметры винтовых свай и их конструкция регламентируются большим количеством разных ГОСТов и требований, основными из которых являются перпендикулярность расположения лопасти относительно оси сваи, а также постоянство шага лопасти, позволяющее ввинчивать сваю в грунт, испытывая его наименьшее сопротивление. 


Установка таких свай в грунт производится одним из двух различных вариантов, каждый из которых имеет свои достоинства. Сваи можно ввинчивать в грунт с помощью специальной техники либо вставлять их в специально пробуренное для этого отверстие. Их правильная установка имеет первостепенное значение, поскольку является залогом обеспечения несущей способности фундамента, соответствующей расчетной. Снизить внутреннюю коррозию ствола сваи, а также повысить ее сопротивляемость изгибающим нагрузкам при значительной длине ствола, особенно, в слабых грунтах, удается за счет его бетонирования. А при большой длине сваи она подвергается дополнительному армированию и усилению монтажного отверстия.


Также, с целью улучшения такого важного параметра, как величина несущей способности винтовой сваи, строителями применяется технология инъекции раствора через ее ствол. Она способствует увеличению жесткости и плотности околосвайного массива, тем самым обеспечивая уменьшение нагрузки на изделия. Особенно эффективно применение этой технологии при проведении фундаментных работ в слабых грунтах (сыпучих, заболоченных, обводненных и т.д.). 




Преимущества свайно-винтовых фундаментов при строительстве промышленных зданий


Использование винтовых свай при устройстве фундаментов под промышленные объекты позволяет достичь: 

  • высоких прочностных и нагрузочных параметров; 
  • высокой надежности и безопасности; 
  • ускоренной установки фундамента (объект может быть готов к сдаче на 15-30% быстрее, чем при других вариантах); 
  • возможности их монтажа на грунтах особой сложности (отличающихся сыпучестью, заболоченностью, обводненностью, склонностью к повышенному пучению при низких температурах и т.д.), то есть, практически, в любых грунтах, в которых допускается завинчивание; 
  • высокой долговечности и ремонтопригодности, а также возможности повторного использования изделий;  
  • высокой антикоррозийной (после соответствующей обработки) и сейсмоустойчивости; 
  • уменьшения трудозатрат, благодаря возможности исключения земляных работ или, по крайней мере, их минимизации; 
  • возможности проведения работ вблизи от подземных коммуникаций, зеленых насаждений, а также в условиях уплотненной городской застройки; 
  • возможности проведения работ при любой погоде и невзирая на время года; 
  • высокой экологичности проведения работ, минимизации нанесения ущерба окружающей среде; 
  • значительной экономии средств, по сравнению с выделяемыми на возведение фундамента по традиционной технологии. 


Немаловажно и то, что винтовые сваи сразу же после установки готовы воспринять полную проектную нагрузку, а проектирование инженерных коммуникаций можно производить параллельно со строительством промышленного объекта. Таким образом, очевидно, что в большинстве случаев возведения фундаментов промышленных предприятий применение винтовых свай является оптимальным решением. Они обеспечивают бесперебойное и безаварийное функционирование всего производственного комплекса, размещенного в нем оборудования, эффективное противостояние фундаментов расчетным статическим и динамическим нагрузкам.

Производственно-строительная компания ГлавФундамент имеет многолетний опыт разработки и возведения фундаментов. Потому мы регулярно дополняем виды производимых нами свай.



Была ли информация для Вас полезной?
6
1
0

Статьи по теме