Mucchio di fondazione

Sezioni dell’articolo



L’articolo si concentrerà sulla tecnologia di costruzione di fondamenta di pali. Consideriamo i principali tipi di pile, scopriamo in cosa consistono gli elementi, come sono montati, per quali condizioni sono progettati. Comprenderemo la meccanica del lavoro delle fondazioni su pali, comprenderemo tutti i pro e i contro.

Se sei interessato ad altri tipi di basi, ti suggeriamo di studiare i nostri altri articoli su questo argomento:

  • Come svuotare il sito
  • Che tipo di fondazione scegliere
  • Fondazione a strisce. Parte 1: tipi, terreni, design, costo
  • Fondazione a strisce. Parte 2: preparazione, marcatura, movimento terra, cassaforma, rinforzo
  • Fondazione a strisce. Parte 3: betonaggio, operazioni finali
  • Fondazione a strisce. Parte 4: assemblaggio di strutture in blocchi di cemento
  • Fondazione della colonna
  • Fondazione lastre

La grande migrazione di persone, attratta dalla natura, sta prendendo il suo corso: le costruzioni suburbane stanno vivendo un vero boom. I residenti delle megalopoli sviluppano in modo sicuro e sistematico le aree suburbane, costruendole sempre più densamente. Sfortunatamente, non sempre otteniamo un sito che ci piace con una topografia accettabile e terreni “buoni”. Si scopre che tutti i bocconcini o appartengono già a qualcuno, o non è necessario aspettarsi stabilità dalla terra in questa zona – torba, galleggianti o, peggio ancora, una sorta di permafrost. Ma, naturalmente, c’è sempre una via d’uscita, in questo caso sono venute in soccorso le tecnologie dell’edilizia civile industriale e multipiana: queste sono le basi del mucchio, che vengono sempre più utilizzate nella costruzione di case private.

Caratteristiche dell’uso delle basi del palo

L’idea di installare strutture su pile non è nuova, la tecnologia è nota alla gente da diversi secoli, ma è entrata in una nuova fase di sviluppo nella seconda metà del diciannovesimo secolo, quando invece di cremagliere di legno hanno iniziato a utilizzare strutture guidate, speronate e a vite fatte di una combinazione di acciaio e cemento. La fondazione in pila ha la sua chiara specializzazione, sarebbe errato parlare dei suoi vantaggi rispetto ad altre opzioni per l’organizzazione delle fondamenta della casa e confrontarle in base a qualsiasi caratteristica. Nelle condizioni per cui è stato sviluppato, la fondazione in pila non ha concorrenti, non può essere sostituita in modo affidabile con un’altra struttura. Le pile possono essere utilizzate su qualsiasi tipo di terreno, tranne, forse, rocce e fondazioni con movimenti orizzontali molto forti, tuttavia è tecnologicamente ed economicamente fattibile usarle:

  • per la costruzione di edifici in aree con un alto livello di acque sotterranee;
  • dove gli strati superiori della base naturale sono caratterizzati da una debole capacità portante (torbiere, galleggianti), mentre i terreni densi si trovano abbastanza in profondità;
  • a una grande profondità di congelamento (latitudini settentrionali, permafrost);
  • su pendii ripidi;
  • se la massa dell’edificio è troppo grande (ad esempio, edifici a più piani realizzati con materiali pesanti).

Mucchio di fondazione

Se parliamo delle caratteristiche tecnologiche e funzionali delle fondazioni su pali, possiamo formulare i seguenti punti, molti dei quali si susseguono logicamente l’uno dall’altro:

  1. Versatilità e variabilità (un numero enorme di soluzioni tecniche, c’è sempre una scelta per qualsiasi condizione).
  2. Grande capacità portante.
  3. Praticamente non è necessario alcun lavoro manuale (la meccanizzazione completa dei processi è accettabile).
  4. Industrializzazione (è possibile utilizzare elementi completamente fabbricati in fabbrica, il “fattore umano” è ridotto al minimo).
  5. Alta velocità di costruzione.
  6. La capacità di costruire in qualsiasi momento dell’anno.
  7. Completa assenza o minimizzazione dei lavori in terra.
  8. durabilità (applicabile in particolare alle strutture in cemento armato).
  9. efficienza relativa (basso consumo di materiale – ridotto consumo di calcestruzzo, non è necessario rimuovere e trasportare grandi masse di terra).

Il principio di funzionamento e costruzione della fondazione su pali

Una fondazione in pila è un gruppo di pile situate sotto l’intero edificio sotto forma di “campo di pile”, o sotto specifici elementi di costruzione (file, “cespugli”, uno per uno).

Nella maggior parte dei casi, nella parte superiore, le pile sono combinate in un unico sistema usando un grillage: una serie di travi (traverse), un reticolo (telaio) o una lastra solida. Oltre a stabilizzare i singoli pilastri della fondazione, la griglia è progettata per distribuire uniformemente i carichi dell’edificio, quindi è un elemento di supporto. A seconda che si appoggi a terra (forse anche seppellito) o che vi sia uno spazio tra la superficie e la trave / lastra, la griglia è divisa in: bassa e alta. Una griglia bassa può anche partecipare al trasferimento di pressione al suolo (anche se in piccola parte), ma è soggetta a forze di sollevamento e non può essere utilizzata su terreni pericolosi a questo proposito, o sotto di essa sono disposti cuscini complessi. L’alto grillage non partecipa direttamente all’interazione terreno / edificio, quindi non viene espulso espandendo i suoli e non si muove “a strappo” rispetto alle pile. Non si può dire che il grillage sia parte integrante della fondazione della pila, poiché ci sono strutture con teste singole per ogni pila..

Qualsiasi pila è un lungo elemento simile ad un’asta (a volte con estensioni in varie parti), attraverso il tallone e la superficie laterale di cui i carichi dalla parte fuori terra della casa vengono trasferiti al suolo. Naturalmente, qui puoi tracciare un certo parallelo con i pali della fondazione colonnare, solo le pile sono disposte in un ordine di grandezza più profondo, e grazie alla loro lunghezza (leggi: la grande area totale delle superfici laterali) agiscono sulla base, usando anche una significativa forza di attrito.

Mucchio di fondazione

È interessante notare che le pile sono installate non solo rigorosamente in verticale, alcune possono essere posizionate ad alcuni angoli rispetto all’asse a piombo, il che rende possibile aumentare la rigidità spaziale dell’intera fondazione, poiché alcuni dei suoi elementi funzionano in diversi modi in compressione, flessione, allungamento. Secondo la meccanica di interazione con i suoli, le pile sono divise in:

  • cremagliere: tagliare strati instabili e appoggiare il fondo su uno strato denso, a bassa compressione con buona capacità portante (ghiaia, rocce);
  • attrito (pali di attrito, pendenti): quando vengono spinti, compattano il terreno nell’area di lavoro e trasferiscono il carico su una base debole solo a causa delle forze di attrito, l’effetto di supporto dell’estremità inferiore della pila è insignificante.

Le pile vengono approfondite in vari modi, quindi, secondo la tecnologia dell’immersione nel terreno, le pile sono suddivise in diverse classi, che possono coprire, per così dire, il principale assortimento di scelta nell’ingegneria civile:

  1. Mucchi condotti – elementi pronti che vengono installati in una fondazione naturale senza scavo, premendo su di essi, vibrando, martellando.
  2. Le pile guidate sono fatte nel cantiere riempiendo il pozzo di cemento. Il pozzo può essere perforato o guidato (spostamento e compattazione).
  3. Le pile di viti sono tubi di acciaio con lame sul fondo. Vengono avvitati nel terreno, dopo di che vengono riempiti dall’interno con una miscela di cemento..
  4. Pilastri: i prodotti finiti sono immersi in un foro.
  5. Mucchi di supporto: i prodotti finiti vengono installati nella parte inferiore dei pozzi, in fosse o trincee, dopo di che vengono riparati con riempimento.
  6. Le pile di iniezione sono ottenute pompando calcestruzzo a grana fine nel terreno ad alta pressione.
  7. Le pile di Caisson (sommerse, bene) vengono affondate nella base sotto il loro stesso peso o con l’uso di un carico aggiuntivo. Parallelamente all’immersione, il terreno viene selezionato dall’interno del guscio.

Mucchio di fondazione

Alcuni metodi di guida su pali prevedono l’uso di diversi tipi di conchiglie che possono svolgere un ruolo specifico. Pertanto, per i pali poco profondi, vengono utilizzati attivamente tubi non rimovibili in materiale di copertura, che sono sia impermeabilizzazione della parte sotterranea che casseforme nella parte superiore. Nella tecnologia del tubo mobile verticalmente, il guscio funge da cassaforma, viene rimosso dal taglio in parallelo con il lavoro monolitico. Tubi di cemento e pile hanno un guscio che svolge una funzione portante. La maggior parte dei pali non sono dotati di involucri – abbiamo un contatto diretto “calcestruzzo / terreno”.

I materiali più tradizionali vengono utilizzati per la fabbricazione di pile:

  1. Le pile di legno sono state tra le prime ad essere utilizzate e bisogna dire che hanno avuto abbastanza successo. Ad esempio, nella costruzione di supporti per ponti a San Pietroburgo, sono stati utilizzati tronchi di conifere con un diametro di 20-40 cm, alcuni dei quali sono stati ben conservati ai nostri tempi. Su terreni asciutti, le pile di legno possono normalmente svolgere la loro funzione a lungo, specialmente con nuovi tipi di lavorazione, ma, naturalmente, non sono in grado di competere nella durabilità con prodotti in cemento armato.
  2. Le pile di cemento armato sono le più popolari al momento. Questi sono prodotti finiti da 3 a 12 metri di lunghezza, molto spesso hanno una sezione quadrata solida (da 20×20 a 40×40 cm), anche se ci sono altre opzioni: rotonda, prismatica, triangolare, complessa. La gabbia di rinforzo per il prodotto finito in calcestruzzo è necessaria principalmente per resistere a carichi flettenti, ma per l’immersione guidata, il metallo aiuta anche a sopportare carichi d’urto, quindi il numero di rinforzi strutturali trasversali alle estremità del palo è aumentato.
  3. Le pile di cemento non hanno rinforzo completo del corpo, ma i telai in acciaio sono applicati nella parte superiore.
  4. Le pile di calcestruzzo di macerie possono contenere nella loro massa fino al 30% di pietrisco.
  5. Le pile di metallo sono tubi rotondi o rettangolari.
  6. Combinazioni di materiali diversi sono abbastanza comuni, ad esempio un tubo d’acciaio di una pila di viti è riempito di cemento o una punta di metallo con lame è posizionata su un tronco di legno.

Mucchio di fondazione

Il tipo specifico di pila e la tecnologia della sua immersione sono scelti in base a molti fattori, i principali dei quali sono:

  • la massa e la struttura dell’edificio;
  • capacità portante di ciascun elemento della fondazione su pali;
  • caratteristiche della base naturale;
  • condizioni di lavoro in cantiere (alta densità dell’edificio, tenuta …).

Nonostante il fatto che non tutte le pile sopra elencate siano utilizzate nell’edilizia privata, molto spesso diverse opzioni per le basi di pile sono adatte per risolvere un problema specifico, quindi quella più redditizia viene scelta tra quelle disponibili. Ne parleremo ulteriormente..

Costruzione di una fondazione in pila

La costruzione di una fondazione in pila inizia con le stesse operazioni preparatorie di quando si crea qualsiasi altro. L’area di lavoro viene liberata dalla vegetazione e lo strato di zolle viene rimosso, vengono preparate le strade di accesso, vengono eseguite le operazioni di drenaggio e disidratazione, i materiali vengono importati per intero e altri problemi logistici vengono risolti. Inoltre, i segni degli assi dell’edificio e la posizione di ciascun pozzo sono presi in natura. Abbiamo descritto in dettaglio la fase preparatoria del ciclo zero nell’articolo “Fondotinta a strisce. Parte 2: preparazione, marcatura, movimento terra, cassaforma, rinforzo “.

Naturalmente, sul sito vengono condotte indagini ingegneristiche-geologiche preliminari, sulla base delle quali vengono rivelate tutte le principali proprietà dei suoli disponibili: la loro composizione strato per strato, la capacità portante (comprimibilità), il grado e la natura dell’umidità (bilancio idrico). Parallelamente all’esplorazione geologica, viene calcolato il carico operativo dalla parte fuori terra dell’edificio, che verrà applicato ai suoli.

Particolare attenzione è rivolta alle condizioni di lavoro. Sfumature come la presenza di altri edifici nelle vicinanze che potrebbero essere danneggiate o lo spazio angusto in un cantiere edile possono influenzare notevolmente la scelta di una particolare tecnologia..

Mucchio di fondazione

I dati ottenuti sono considerati in un complesso, diventeranno il punto di partenza nello sviluppo del progetto della fondazione su pali. Il design delle fondamenta sarà costituito dai seguenti punti:

  • determinazione della capacità portante del suolo e dei carichi dalla struttura;
  • selezione del tipo (sezione, materiale, costruzione) di pile;
  • scelta razionale della tecnologia di immersione (compresi i dettagli delle attrezzature);
  • calcolo del numero richiesto di pile e della natura della loro posizione;
  • calcolo della profondità di immersione;
  • disegno della griglia (altezza / profondità, materiale, sezione);
  • modellando il lavoro della fondazione – confrontando possibili deformazioni con accettabili;
  • giustificazione economica.

Con lo sviluppo della serie di articoli, abbiamo ripetutamente accennato ai problemi dello sviluppo delle basi e, ove possibile, abbiamo dato consigli pratici su questo argomento: “Striscia di fondazione. Parte 1: Tipi, Suoli, Progettazione, Costo “o nella sezione Progettazione della Fondazione a colonna della precedente pubblicazione della Fondazione a colonna. Nel caso delle fondazioni su pali, la situazione è molto più complicata, principalmente a causa del fatto che, poiché abbiamo scelto e iniziato il calcolo delle pile, significa che per definizione abbiamo a che fare con terreni molto problematici e una casa relativamente pesante. Pertanto, è meglio affidare la creazione di un progetto di lavoro a organizzazioni specializzate in questo, che utilizzano programmi informatici di modellazione per i calcoli e sono guidati dagli attuali GOST.

Immersione di pile finite

Abbiamo già notato che le pile prodotte in fabbrica (di norma, si tratta di prodotti in calcestruzzo) e che sono già in forma finita immerse nella base sono chiamate pile guidate. Questa versione della fondazione su palo è caratterizzata da una maggiore capacità portante, poiché il terreno vicino all’albero è compattato. Un effetto collaterale dello spostamento del suolo può essere considerato lo stress dinamico emergente nella fondazione, di conseguenza, una serie di restrizioni sulle condizioni di lavoro. In generale, la natura industriale delle pile di fabbrica (al contrario di quelle speronate) garantisce per tutte le condizioni atmosferiche e un alto tasso di costruzione di fondamenta, logistica conveniente, bassa dipendenza dalla saturazione dell’acqua dei suoli, elevata capacità portante (dovuta alla compattazione) e basso consumo di materiale.

Il processo di guida delle pile nel terreno viene effettuato utilizzando martelli massicci (la massa della parte che colpisce è compresa tra 1,5 e 9 tonnellate) installata su veicoli semoventi pesanti. Comunemente utilizzati sono escavatori idraulici e a cavo, gru cingolate, che hanno un albero di guida rotante e un martello diesel, meccanico o idraulico che si muove lungo di esso. Martelli vibranti e martelli vibranti, impianti di pressatura possono essere utilizzati anche come attrezzature per l’accatastamento..

Guida su pali in cemento armato

Il ciclo di guida della pila condotta è simile al seguente: la macchina afferra la pila e la solleva – la pila si alza e viene spinta nel telaio della copra – la parte di impatto del martello agisce sul prodotto e lo spinge a terra. Esistono diversi modi per influenzare.

Se viene utilizzato un martello diesel, il lavoro principale viene eseguito ciclicamente, secondo il principio del motore a combustione interna (l’attaccante viene fatto cadere da un’altezza, la miscela di carburante si accende, il martello viene sollevato a causa del rinculo).

L’abbassamento e il sollevamento della parte di lavoro del martello idraulico si verificano a causa dell’idraulica: non vi è caduta e rinculo, che consente una regolazione fine della frequenza e della forza motrice.

I vibratori pesanti sono attaccati alla testa del palo e gli danno vibrazioni dirette lungo l’asse del suo tronco. Il lavoro delle apparecchiature vibranti viene eseguito da una stazione idraulica o da un motore elettrico con un meccanismo eccentrico.

Nella progettazione delle presse SVU, gli elementi principali sono: cilindri idraulici della corsa di lavoro e della corsa inversa, nonché un telaio di carico per appendere il carico di ancoraggio. Il principio di funzionamento di tali impianti è l’applicazione di una pressione statica costante.

L’impilamento dell’impatto è giustamente considerato il metodo di immersione più rapido ed economico (da circa 300 rubli per metro lineare), tuttavia è accompagnato da un livello significativo di rumore e vibrazioni del suolo, quindi non può essere utilizzato in edifici densi o, ad esempio, in zone di frana. Un altro punto importante: è necessario un sito abbastanza grande (circa 15×35 metri).

Mucchio di fondazione

L’approfondimento delle pile per rientro viene utilizzato se il cantiere si trova nella parte storica della città, vicino a edifici fatiscenti o di emergenza, su terreni in movimento. L’indubbio vantaggio della rientranza è l’elevata precisione di guida della pila, mantenendo l’integrità della sua testa, la capacità di misurare la capacità portante di ogni elemento della fondazione in tempo reale, la compattezza (puoi lavorare in condizioni anguste – un sito che misura 10×10 metri, alla struttura più vicina – da 1 metro). Le pile d’angolo e laterali possono anche essere guidate premendo. Questa tecnologia è un po ‘più costosa, approssimativamente, da 800 rubli per metro corrente.

Abbiamo esaminato i principi dell’immersione di potenza della pila finita; questa è, per così dire, l’azione principale. Tuttavia, va notato che prima dell’inizio dell’immersione in massa dei pozzi, sul sito sono installate pile di prova che, dopo essere state trattenute per diversi giorni (da 1 a 10, a seconda delle caratteristiche del suolo), sono sottoposte a test sperimentali. Il mucchio viene colpito con un martello (metodo dinamico) o caricato in modo graduale (metodo statico), dopo di che viene misurato l’insediamento. Lo scopo di questa fase è determinare l’effettiva capacità portante di ciascun elemento della fondazione del palo. Sulla base dei risultati ottenuti, vengono confermati i calcoli del progetto o vengono regolati la lunghezza, la sezione, la quantità e il sistema del campo della pila..

La perforazione Leader può essere utilizzata per ottimizzare il processo di guida delle pile finite. Questa procedura consente di ridurre il carico sul terreno, ridurre il rumore e le vibrazioni, utilizzare pozzi più lunghi e passare strati di sabbia più spessi di 2 metri. I fori hanno un diametro inferiore alla sezione trasversale dei prodotti in cemento armato, non raggiungono l’altezza di progetto del pozzo che affonda di 0,5-1 metri di profondità.

Mucchio di fondazione

Se la pila si arresta durante l’immersione (il fenomeno si chiama “fallimento”), l’eccesso della parte fuori terra viene rimosso e la parte sepolta viene testata per verificarne la conformità con la capacità portante del progetto. Se si ottengono risultati insoddisfacenti, un palo duplicato aggiuntivo viene installato nelle vicinanze.

Dopo aver creato il campo della pila, il calcestruzzo di tutte le pile viene tagliato alla stessa altezza, gli elementi della gabbia di rinforzo possono essere salvati e ripiegati per la legatura con la struttura della griglia.

Quando si sceglie un’organizzazione per la costruzione di una fondazione in pila, è indispensabile tenere conto delle caratteristiche dell’attrezzatura dell’appaltatore – peso (pressione specifica del carrello sulla base), caratteristiche del martello.

Fabbricazione di pile speronate

Le pile speronate sono fatte da calcestruzzo direttamente sul cantiere. Tali fondazioni sono più difficili da fabbricare e più costose (da 23.000 rubli per metro cubo); durante la costruzione dipendono fortemente dalle condizioni meteorologiche e dal bilancio idrico del suolo. Il vantaggio delle pile monolitiche può essere considerato la possibilità di costruzione in prossimità di edifici, nonché all’interno di edifici (per la ricostruzione, il rafforzamento della fondazione). Inoltre, ci sono opzioni per non utilizzare attrezzature pesanti sul sito – a volte puoi farlo con un trapano motorizzato o addirittura manuale (se il diametro del design è fino a 30 cm). Aggiungiamo che quando si organizza l’espansione del tallone, è possibile aumentare in modo significativo la capacità portante della pila e della fondazione nel suo insieme. In linea di principio, il processo di costruzione di una pila annoiata comune consiste nelle seguenti operazioni:

  1. Con l’aiuto di una vite con un pozzo trivellato, i pozzi vengono realizzati nel terreno. Esistono molte opzioni per produrre un pozzo con un metodo a percussione: spostando il terreno mediante speronamento vibratorio, martellando gusci recuperabili / non recuperabili.
  2. Nel pozzo è posta una gabbia di rinforzo.
  3. Con i jack, un tubo di cemento viene portato nella cavità, sopra la quale è installato un imbuto di ricezione.
  4. Il calcestruzzo viene immesso nel pozzo, il tubo viene estratto mentre il pozzo viene riempito.
  5. Il calcestruzzo è compattato per compattazione meccanica, compattazione pneumatica o idraulica.
  6. Si forma la testa della pila (conduttore di inventario).
  7. Il cumulo viene depositato fino a quando la miscela di calcestruzzo non si è completamente indurita.
  8. Se necessario, le teste dei pali vengono tagliate all’altezza di progetto.

Mucchio di fondazione

Per la maggior parte delle fasi della produzione di pile speronate, SNiP 3.02.01-87 “Strutture, fondamenta e fondamenta in terra” e SNiP 3.03.01-87 “Strutture portanti e di chiusura” possono essere applicati. Puoi trovare molte informazioni utili nel nostro articolo “Colonna di fondazione” e “Striscia di fondazione”. Parte 3: betonaggio, operazioni finali “.

Mucchi di viti

Questo tipo di pila si distingue, in quanto è una classe a tutti gli effetti in termini di design e metodo di guida. La pila di viti è un tubo d’acciaio (diametro 50–300 mm, spessore della parete da 3–6 mm, lunghezza di un pezzo singolo fino a 12 metri) con un’estremità appuntita, al corpo del quale è saldata una lama speciale e una testa di metallo all’estremità della parte fuori terra. Molti produttori rivestono i loro prodotti con composti anticorrosivi a base di resine epossidiche; la durata di vita delle pile a vite di alta qualità è dichiarata da loro come “150 anni o più”.

Mucchi di viti

I vantaggi tecnologici e funzionali delle basi su pile a vite sono considerati:

  • alta velocità di costruzione;
  • immersione senza shock;
  • la possibilità di installazione manuale;
  • precisione di installazione;
  • mancanza di sterri;
  • resistenza sismica;
  • elevata resistenza alle forze di spinta del gelo (superficie laterale liscia con una piccola area totale).

Le pile di viti vengono montate avvitando e non è necessario l’uso di un carico aggiuntivo ad azione verticale. Pertanto, l’immersione della pila di viti può essere eseguita con uno strumento motorizzato o anche manualmente. Se necessario (strati sabbiosi, maggiore profondità), è possibile utilizzare la perforazione pilota di pozzi ausiliari. Come le pile guidate, questo metodo di immersione consente di compattare il terreno attorno all’albero. A seconda del diametro del prodotto, dell’area della lama, dello spessore della parete, ogni pila può resistere a pressioni da 1 a 30 tonnellate.

Mucchio di fondazione

Le pile installate vengono versate dall’interno con cemento con una resistenza di M300 e superiore. Per migliorare la capacità portante, la cavità di un tubo di grandi dimensioni può essere rinforzata con un telaio in acciaio.

Dopo l’installazione dell’intero campo della pila, i corpi delle pile di viti vengono tagliati in altezza, le teste del disegno richiesto vengono montate e saldate su di esse, che dipende dal tipo di griglia (per una barra o il primo registro corona, per un architrave in cemento armato, per una lastra monolitica).

Questo è approssimativamente il modo in cui vediamo le fondamenta moderne del mucchio. Naturalmente, è stato possibile descrivere molto su tutti i tipi di pile, ma per capire in quale direzione muoversi e, di conseguenza, fare la scelta giusta, dovrebbero esserci abbastanza informazioni. Successivamente in linea abbiamo una fondazione monolitica lastra.

Valuta questo articolo
( Ancora nessuna valutazione )
Aggiungi commenti

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Mucchio di fondazione
Geodesia applicata. Scelta di una stazione totale elettronica