Исследовательская работа «Свайный фундамент» (стр. 1 )

Министерство образования и науки Республики Татарстан

Государственное бюджетное учреждение среднего профессионального образования

«Казанский строительный колледж»

Специальность: 270720

«Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

Выполнил: студент гр. С 11-27

Елизаров Андрей

Принял:

Казань

2014

Содержание

Введение

1. Фундамент

1.1 Свайный фундамент

1.2 Что такое свайный фундамент?

2. Устройство свайного фундамента

2.1. Где нужно применять свайный фундамент?

2.2 Достоинства и преимущества свайного фундамента

Заключение

Вывод

Список используемой литературы

Введение

Строительство испокон веков является неотъемлемой частью нашей жизни. Строительство зданий и сооружений должно быть качественно продумано с точки зрения технологии, экономики, эстетики, экологии. Все эти критерии строительства должны соблюдаться на каждом отдельном этапе строительства: земляные работы, возведение стен, монтаж конструкций, устройство крыши. Я хочу посмотреть в своей работе основной, даже можно сказать главный, этап строительства: возведение фундамента. В строительстве есть разные виды фундаментов, я рассматриваю свайный фундамент.

И так,
Актуальность темы исследовательской работы раскрывается следующими положениями:

1) Строительство, было, есть и будет всегда.

2) Люди с каждым годом ищут все более лучшие и качественные материалы для фундаментостроения.

3) Люди осваивают земли, в районах с менее устойчивыми грунтами и с сейсмическими районами.

Проблема рационального проектирования свайных фундаментов является актуальной в области современного фундаментостроения. Особенно остро эта проблема стоит при строительстве в сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях, в которых во многих случаях целесообразным, а иногда и единственно возможным и приемлемым решением, является применение свайных фундаментов. Как показывает практика, доля затрат на возведение конструкций подземных частей зданий и сооружений на свайных фундаментах составляет до 20% от общего объема бетона и железобетона, применяемого при строительстве.

Одним из важнейших направлений повышения экономической эффективности и надежности свайных фундаментов является совершенствование методов их расчета и проектирования.

Достижения отечественных и зарубежных ученых, изучавших различные аспекты работы свайных фундаментов, позволили проектировщикам и строителям успешно решать сложные задачи проектирования и возведения сооружений в сложнейших условиях, учитывая при этом необходимость сокращения сроков строительства и экономии средств. Решению поставленных задач способствовало и развитие численных методов расчета, широко используемых в современном проектировании. Нельзя не отметить и вклад проектировщиков и строителей, которые способствовали внедрению новых научных разработок и методов расчета, дали путевку в жизнь современным технологиям устройства свай, обеспечили проверку их на практике, способствовали развитию свайного направления в современном фундаментостроении.

Благодаря совместным усилиям ученых, проектировщиков и строителей был достигнут значительный прогресс, как в этой области строительства, так и в строительстве в целом, что позволило вывести проектирование свайных фундаментов на современный уровень.

Наряду с научными достижениями, развитием новых технологий и технической базы строительства немаловажное значение для повышения экономической эффективности применения свай является и поиск их оптимального проектного решения. Так, одну и ту же несущую способность свайного фундамента можно обеспечить различным путем: увеличить размер поперечного сечения свай, но уменьшить их длину, не менять длину, но за счет увеличения сечения свай уменьшить их число в фундаменте и т. д., т. е. практически всегда существует возможность выбора оптимального решения, но оно далеко не всегда очевидно, что и поставило вопрос о разработке алгоритма его поиска, учитывающего не только взаимовлияние свай при их совместной работе в составе фундамента, но и участие в работе низкого ростверка.

Неразработанность и вместе с тем важность темы исследовательской работы также подчеркивает актуальность нашего теоретического исследования.

Объектом исследования является свайный фундамент в современном фундаментостроении.

Предметом исследования – качество, долговечность, технологичность, экономичность и экологичность свайного фундамента в современном фундаментостроении.

В связи с этим в исследовательской работе была поставлена задача, изучить плюсы и минусы свайного фундамента в современном фундаментостроении.

Возможность экономии средств уже на стадии проектирования позволяет считать актуальным исследование, направленное на разработку метода оптимизации параметров свайного фундамента, учитывающего взаимовлияние его составных элементов «ростверк - группа свай - грунт» и достижения на этой основе оптимального сочетания экономичности и надежности проектных решений.

Из вышеизложенного формулируется следующая цель исследовательской работы.

Цель исследовательской работы:

- изучить особенности использования свайного фундамента, понять плюсы и минусы свайного фундамента в современном фундаментостроении.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

- проанализировать имеющиеся теоретические материалы по свайным фундаментам;

- разобраться с условиями их применения.

Научная новизна и практическая ценность работы характеризуются следующими результатами:

- возможность экономии средств уже на стадии проектирования.

- возможность применения данного типа фундамента в сейсмических, мерзлых районах и в менее устойчивых грунтах.

- на основании теоретических исследований выявлены условия применения данного типа фундамента.

Исследовательская работа состоит из введения, 6 пунктов с подпунктами, заключения, списка использованной литературы и носит исключительно теоретический характер.

1. ФУНДАМЕНТ

1.1 Фундамент—строительная несущая конструкция, часть здания, сооружения, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и распределяет их по основанию. Как правило, изготавливаются из бетона, камня или дерева.

Фундаменты, как правило, закладываются ниже глубины промерзания грунта, для того, чтобы предотвратить их выпучивание. На непучинистых грунтах при строительстве легких деревянных построек применяют мелкозаглубленные фундаменты (фундамент, находящийся выше уровня промерзания грунта). Такой тип фундамента подходит в основном для небольших садовых домиков, летних бань и хозяйственных построек.

Для строительства зданий применяются ленточные, стаканные, столбчатые, свайные и плитные фундаменты. Они бывают сборные, монолитные и сборно-монолитные. Выбор фундамента зависит от сейсмичности местности, грунта и от архитектурных решений.

Изготовление фундамента из бетона возможно при температуре выше 5°С, что накладывает существенные ограничения на сезонность выполнения строительных работ. Проведение работ при более низких температурах возможно с использованием технологии электропрогрева.

1.2 Классификация фундаментов:

По назначению

1.  Несущий;

2.  Комбинированный, то есть способный, в дополнение к несущим функциям, выполнять еще и функции сейсмической защиты;

3.  Неглубокого заложения на естественных основаниях или искусственных;

4.  Глубокого заложения;

5.  Специальные, например, экспериментальные антисейсмические "качающиеся" фундаменты; "плавающие" фундаменты, давление которых равно давлению вынутого грунта и другие.

По материалу

1.  Каменный:

бутовый;

бутобетонный;

кирпичный.

2.  Железобетонный:

сборный;

монолитный.

3.  Деревянный.

4.  Ячеистобетонный

По типу конструкции

1.Столбчатый фундамент (монолитный-из бетона, бутобетона),кирпичный или каменной кладки.

1.  непосредственно столбчатый

2.  "стаканного типа"

2.Ленточный (сборный или монолитный):

1.  заглубленный (ниже глубины промерзания);

2.  малозаглубленный (выше глубины промерзания);

3.Свайный (сборный или монолитный):

1.  на забивных сваях;

2.  на трубобетонных сваях;

3.  на буронабивных сваях;

4.  на набивных сваях;

5.  на сваях-оболочках;

6.  на винтовых сваях;

4.Свайно-ростверковый фундамент

5.Плитный

6.Континуальные, то есть очень объёмные, большие, чаще всего близкие к форме круга или квадрата, которые нельзя рассматривать как отдельностоящий столбчатый, плитный, ленточный или свайный фундамент. Обычно это: опоры мостов, силосов, бункеров и т. д.

В своей исследовательской работе я хочу рассмотреть один из наиболее часто используемых фундаментов в современном фундаментостроении- свайный фундамент.

1.1. Свайный фундамент

Устройство свайных фундаментов известно с глубокой древно­сти. В ряде стран до сих пор сохранились остатки свайных фунда­ментов, сооруженных за много веков до нашей эры. Однако многие века устройство свайных фундаментов было ограничено материалом свай и способом их погружения. До середины XIX в. сваи изготовляли исключительно из дерева. Это ограничивало область их применения, так как в условиях переменного увлажнения дере­вянные сваи быстро загнивают. Поэтому, как правило, деревянные сваи применяли и применяют только в тех случаях, когда они полностью погружены ниже самого низкого уровня грунтовых или поверхностных вод. Только в последнее время появились способы консервирования древесины, благодаря чему можно повысить срок службы деревянных свай в условиях переменного увлажнения их и высыхания.

Несовершенны были и методы погружения свай. Как правило, сваи забивали молотом, подвешенным на канате к треноге. Такой способ забивки был малопроизводителен и, кроме того, часто яв­лялся причиной производственного травматизма среди рабочих, забивавших сваи.
В 1828 г. русский военный специалист Маслов сконструировал первый механический копер для погружения свай. По существу с этого момента началась история широкого развития свайных фун­даментов.