Home / Фундамент / Розрахунок фундаменту / Проведення розрахунків осідання пальового фундаменту

Проведення розрахунків осідання пальового фундаменту

Застосування пальових типів основ в грунтах просадного типу найбільш виправдане для таких будов, які характеризуються важкою загальною вагою і являє собою споруду, що надає велике навантаження на свою основу. Також пальові фундаменти популярні в сегменті приватного малоповерхового каркасного будівництва, якщо при укладанні фундаменту виявляється можливе виготовлення однієї палі під колону.

Зміст статті:

Що стосується малоповерхового індивідуального будівництва, то в даному питанні надзвичайно ефективною є технологія монтування ростверків в котлованах з витрамбованим покриттям. Дана технологія дозволяє домогтися не тільки тотального посилення пальової несучої здатності на вертикальних типах навантажень, але також і на горизонтальних навантаженнях.

Практичне значення розрахунків осідання основи

Розрахунок осідання пальового фундаменту показує найбільшу доцільність укладання основ такого типу при їх облаштуванні нижче рівня знаходження грунтів з просадними характеристиками, в шарах підстилаючого типу, які характеризуються високим коефіцієнтом несучої здатності.

До таких можна віднести:

  • гравійний шар;
  • пісочний грунт з щільним, крупним зерном;
  • глинистий грунт з щільною структурою, зцементована, і т.д.

Осідання фундаменту

Ступінь тиску на грунт, що розташовується під основою пальового фундаменту, значно вище, ніж тиск, що спостерігається на тому ж рівні, але локалізуючий в просторі між палями, і що характеризується силами тертя по поздовжніх частинаї їх фронтальних поверхонь.

Це говорить про те, що характер осадових процесів паль переважає над осадовими процесами грунту, навколишньої пальової системи фундаменту. Спостерігається значне зменшення вертикальної напруги від сил тертя, що локалізуються по поздовжніх областях фронтальних поверхонь паль, які пропорційні відстані до них.

Монтаж забивних паль в грунти просадного типу утруднений у зв’язку з їх нестандартною структурою, яка характеризується низьким рівнем вмісту вологи в своєму складі, а також підвищеними характеристиками міцності.

Спосіб виконання даних робіт

Тому даний тип робіт повинен проводитися за допомогою спеціальних свердловин лідерного класу, через які забивні палі встановлюються на проектні місця.

Проте дані характеристики грунтів з просадними властивостями, такі як висока міцність, а також зв’язність, можуть ефективно використовуватися для надійної установки буронабивних паль.

Справа в тому, що прохідні роботи по свердловинах та здійснення бетонування паль не вимагають наявності труб обсадних типу, а технологічний процес їх монтажу включає спосіб установки «на суху».

Це призводить до значного зниження трудомісткості робіт з монтажу матеріалів даного типу.

Нівелювання такого процесу, як осаду пальового фундаменту

Визначення осадових процесів пальових систем здійснюється для масиву з умовними характеристиками, в повній відповідності з поточними нормативно-правовими актами технічного типу (ТНПА).

В якості додаткової умови при розгляді завдання прийнято, що грунт, що знаходиться в безпосередній близькості від умовної основи будівлі пальового типу, також знаходиться в стані просідання.

Дана схема немає можливості адекватно відобразити наслідок зміни такого фактора, як крок всередині пальової системи.

Також дана схема не дозволяє належним чином враховувати взаємодію фундаменту з ростверком. Численні експерименти з даною групою паль показали, що умовне зменшення кроку в пальовій системі, при колишніх параметрах умовної основи будівлі, дозволяє знизити просадочні процеси в кілька разів.

Застосування пальових типів основ в грунтах просадного типу найбільш виправдане для таких будов, які характеризуються важкою загальною вагою.

Розрахунок осідання експериментального пальового фундаменту дозволив домогтися позитивних результатів, при розгляді такого фактора, як впровадження в структуру основи ростверку, який дозволяє значно знизити процес осідання пальового фундаменту.

Експерименти показали, що існуюча в даний час помилка про те, що грунт між палями в пальовій системі фундаменту просідає разом з ними, не має під собою наукового обґрунтування.

Про те, що деформаційні процеси вертикального характеру в грунті, що знаходиться між палями основи, абсолютно не відповідають ступеню осадових явищ самих паль, свідчать наступні факти:

Вплив ростверку на просідання пальового фундаменту

За результатами численних досліджень, що носять як теоретичний, так і практичний характер, вдалося зробити ряд висновків, що говорять на користь позитивного впливу ростверку на швидкість осідання пальової основи.

При цьому достовірно розрахувати швидкість осідання основи пальового типу, розглянувши його як умовний масив, з відомими допущеннями, можна лише для пальових систем з певним кроком паль, а також з такою характеристикою, як передача основної частини навантажень на фундамент їх фронтальними поверхнями.

Схема пальових основ

Неточності даного методу

Похибка даного методу прямо пропорційна збільшенню крокової відстані між палями в каркасі фундаменту. Також важливу роль тут відіграє ступінь залученості в роботу фронтальних поверхонь паль.

Розрахунок в даному випадку допускає доцільність прийняття за основну точку початку розрахунків коефіцієнт осідання однієї палі з розглянутої системи, оскільки серед них буде простежуватися явне взаємодія.

Грунт, навколишнього фундамента палі, меншою мірою схильний процесам осідання, ніж система паль даної основи.

У зв’язку з цим, осідання впровадженого в систему основи ростверку надає безпосередній вплив на фундамент за рахунок власного включення в процес осідання.

Що робить ростверк?

З ростом напруги під ростверком, внаслідок постійного осідання, він починає розсіюватися, повністю або не зовсім розсіюючись по всій протяжності паль.

Таким чином, відбувається поступове зниження коефіцієнта тиску пальових основ на грунт, в якій розташовується розглянутий фундамент.

Низький ростверк виявляється переважніше високого. Тому саме з ним коефіцієнт згладжування найбільших топових значень напруги під основою пальової системи досягає найнижчих значень.

Принцип роботи низького ростверку

З використанням ростверку, вдається знизити ступінь нерівномірності прояву напруг вертикального характеру на рівні нижніх частин пальового каркаса основи.

Розрахунок осідання розглянутого пальового фундаменту показав, що відбувається це тому, що навколо ростверку створюється обтиснення грунту, яке провокує виникнення напружень розпірного типу в горизонтальній площині.

Паралельно з цим, збільшуються сили тертя  по поздовжніх частинах фронтальних поверхонь пальової системи.

Це доводить, що використання ростверку призводить не тільки до ефективної взаємодії з фундаментом, за рахунок прийняття на себе певної частки напруги, яку відчуває пальова система, але також і за рахунок досягнення більш рівномірного тиску на грунт в області нижніх частин паль фундаменту.