Pale wbijane: odmiany i subtelności instalacji

Najważniejszym elementem każdego budynku jest fundament. Wybór technologii jej budowy zależy przede wszystkim od właściwości gruntu, a także od rodzaju budowanego budynku. Najbardziej aktywnie wykorzystywana w nowoczesnym budownictwie jest wersja fundamentu w postaci taśmy i stosu.

Posadowienie na palach wbijanych, stosowanych w budownictwie na niestabilnych glebach, stało się powszechne. Do takiej podstawy stosuje się podpory - pręty żelbetowe o przekroju (zwykle kwadratowym) w zakresie 150-500 mm i długości od 3 do 25 m.

W dolnej części mogą być ostre dla lepszej penetracji gruntu, a w górnej wyposażone w głowicę. Ten ostatni służy do ochrony podpór przed deformacjami podczas procesu wbijania, uderzenia młotka spadają na głowę.

Pale są wbijane w ziemię za pomocą specjalnego sprzętu - młota hydraulicznego. Długość i przekrój pala oblicza się na podstawie charakterystyki gruntu i budowanego obiektu. Ważny punkt – długość powinna być wystarczająca, aby podpora stabilnie spoczywała na twardym podłożu z pominięciem miękkich warstw. Tylko w tym przypadku możemy mówić o stabilności i niezawodności obiektu, niepodatnego na jego wpływ z falowania gruntu.

Sferą stosowania fundamentu na palach wbijanych są gleby „problemowe” – przede wszystkim gleby organiczne, czyli bagienne, torfowe. Ten rodzaj podłoża nadaje się do gleb gliniastych i gliniastych, drobnopiaszczystych, a także gleb nasyconych wodą. Fundament palowy może być stosowany na nierównych obszarach z różnicami wysokości. Innymi słowy, zastosowanie tej technologii umożliwia wykonanie prawie każdej gleby nadającej się do budowy.

Fundament na palach może być wyłożony płytkami (grillage) lub taśmą. Pierwszy typ jest uważany za najlepszą opcję dla niestabilnych gleb.

Wbijanie pali można przeprowadzić na jeden z następujących sposobów:

• pole palowe, zwykle używane do budowy wieżowców na podstawie płyty;
• w rzędzie - stosy są montowane w rzędach dla niskiej zabudowy prywatnej, podczas gdy podpory muszą być instalowane na przecięciu ścian nośnych, w narożach;
• pojedyncze podpory montowane w miejscach narażonych na największe odkształcenia gleby.

Główną zaletą fundamentów palowych wbijanych jest możliwość budowania na prawie wszystkich, w tym bardzo niestabilnych (torfowych) gruntach – tam, gdzie inne systemy nie mają zastosowania. Wyjątkiem dla wbijania pali są tylko gleby skaliste i wiecznej zmarzliny, na których również wykonuje się fundamenty palowe, ale inną technologią (metoda wiercona).

Pale mogą wytrzymać nie tylko obciążenia pionowe, ale także poziome, co pozwala na używanie ich na „ruchliwych piaskach”. Regulując wysokość pali w różnych punktach obiektu, możliwe jest prowadzenie konstrukcji na powierzchniach reliefowych, skarpach, obszarach o różnicach wysokości.

Pale charakteryzują się dużą nośnością, dlatego nadają się do budowy zarówno niewielkich obiektów budownictwa mieszkaniowego, jak i wielokondygnacyjnych budynków mieszkalnych, obiektów cywilnych, przemysłowych i rolniczych. Jednocześnie podpory mają długą żywotność, która wynosi 50-150 lat.

Jak każdy system, fundamenty z pali wbijanych mają wady. Przede wszystkim jest to niemożność zastosowania tej metody w warunkach budynków fabrycznych lub w przypadku, gdy w pobliżu powstają domy. Wynika to z faktu, że podczas jazdy występują drgania gruntu, które są niepożądane dla fundamentów sąsiednich obiektów, a także dróg, głównych rurociągów. Dodatkowo procesowi instalacji towarzyszy wysoki poziom hałasu, który staje się dyskomfortem dla osób mieszkających w sąsiednich domach.

Pomimo przeprowadzonych badań i wykonania wstępnych rysunków, niezwykle trudno jest sobie wyobrazić, jak będą się zachowywać grunty na dużych głębokościach, dlatego technologia ta nie wyklucza ryzyka osiadania fundamentów i naruszenia geometrii.

Fundament palowy nie pozwala na uzyskanie pełnoprawnej piwnicy lub pomieszczenia w piwnicyktóre można wykorzystać. Jeśli jednak jest to konieczne, stosuje się system taśmowy z wykopanym dołem, ale jest to pracochłonna i nie zawsze możliwa opcja. Wreszcie, za wadę można uznać również potrzebę przyciągnięcia specjalnego sprzętu, co również pociągnie za sobą dodatkowe koszty.

Głównym dokumentem regulacyjnym regulującym proces budowy jest SNiP (Normy i zasady budowlane). Jeśli chodzi o cechy konstrukcyjne fundamentów na palach, są one określone w SNiP 2.02.03-85 („Fundamenty palowe”). Bezpośredni montaż podpór musi być zgodny z wymaganiami SNiP 3.02.01-87 („Roboty ziemne, fundamenty i fundamenty”).

W zależności od materiału, z którego wykonane są wbijane pale, istnieje kilka rodzajów.

• Z drewna. Pale drewniane mają najmniejszy margines bezpieczeństwa, są stosowane w budownictwie mieszkaniowym do lekkich chat z bali lub domów szkieletowych. Jako surowce stosuje się modrzew, dąb, cedr i inne twarde gatunki, które są odporne na wilgoć i zmiany temperatury. Konstrukcyjnie są to podpory o średnicy 20-40 cm i długości 3-8 m, zwykle wyposażone w stalową końcówkę z taśmą. W zależności od klimatu i warunków eksploatacji żywotność pali drewnianych wynosi co najmniej 50 lat.

• Stal. Mają nieco większą nośność, ale są też rzadko używane. Z reguły służą jako wsparcie dla konstrukcji tymczasowych. Cechą charakterystyczną jest zwężająca się końcówka. Taki stożkowy stos metalu jest podobny do analogu śrubowego, ale nie ma ostrzy.
• Żelbet (RC). Są najbardziej rozpowszechnione, w zależności od wielkości, mogą wytrzymać ciężar 10-60 ton, żywotność sięga 150 lat.

Pale żelbetowe z kolei różnią się według następujących kryteriów:

• w zależności od metody zbrojenia sprężone jest zbrojenie podłużne (dla piasków, płynących gruntów piaszczystych i gliniastych), sprężone zbrojenie poprzeczne (dla ściśliwych, z wyjątkiem gruntów gliniastych), zbrojenie podłużne bez sprężania (dla gruntów gliniastych, piaszczystych) oraz także pale o przekroju kwadratowym i okrągłej wnęce wewnątrz ze sprężonym lub niesprężonym zbrojeniem podłużnym;

• w kształcie wyróżnia się pale o przekroju okrągłym, kwadratowym, teowym i zamkniętym, a także cylindrycznym i pryzmatycznym;
• w oparciu o cechy konstrukcyjne rozróżnia się stosy monolityczne i prefabrykowane (kompozytowe);
• w zależności od specyfiki pięty - stosy z kajdanami lub wydrążoną piętą oraz stosy z poszerzoną podstawą, które pojawiły się stosunkowo niedawno.

Aby zapewnić niezawodność fundamentu, pozwala na dokładne obliczenie liczby pali, ich średnicy przekroju i długości. Przy budowie budynku mieszkalnego, w zależności od rodzaju gruntu, stosuje się pale żelbetowe o przekroju 150-250 mm i długości od 3 do 10 m. Jak wiadomo, pale muszą spoczywać na stałych warstwach gruntu - ich długość zależy od tego.

Poprzez wiercenie studni geologicznej ustala się cechy gleby i określa się głębokość warstw stałych. Aby obliczyć liczbę podpór, musisz znać masę domu. Na przykład głębokość twardych warstw na glebach gliniastych wynosi średnio 3,5 m, więc długość pali wyniesie 4 m.

Aby obliczyć wagę domu, musisz wiedzieć, ile waży 1 metr sześcienny. m materiału, z którego jest zbudowany. W naszym przypadku jest to modrzew, 1 metr sześcienny. m który waży około 800 kg (ten parametr pozwala znaleźć specjalny stół, który można znaleźć w domenie publicznej dla różnych materiałów budowlanych). Całkowita powierzchnia domu to 60 mkw. m. Całkowita waga obiektu jest obliczana na podstawie iloczynu tych wskaźników. Wynik to 50 ton.

Do tej wagi dodaj wagę rusztu, podłóg, wykończenia i innych materiałów. Obliczając objętość, otrzymujemy kolejne 80 ton. Dodaj 10 ton na meble i sprzęt używany w domu podczas pracy.

Sumując otrzymane liczby, otrzymujemy 140 ton. Około 30% masy dodaje się do wytrzymałości, więc całkowita waga domu wyniesie 182 tony.

Stos o długości 4000 mm, w zależności od rodzaju gruntu, może wytrzymać obciążenie 10-40 ton. Jeśli weźmiemy średnią wartość 20 ton, to do budowy drewnianego domu o powierzchni 60 m2. m będzie wymagać 9 stosów.

Po wykonaniu obliczeń sporządzany jest schemat wbijania pali. Muszą koniecznie spaść na rogach budynków, na przecięciu elementów nośnych.

Od przekroju pala zależy również jego wytrzymałość i nośność. Na przykład stos o przekroju 150x150 mm jest zalecany do budynków sezonowych, wanien. Do budowy parterowych domów drewnianych lub szkieletowych można zastosować analog o przekroju 200x200 mm. W przypadku bardziej efektownych obiektów o 2-3 piętrach, a także wykonanych z klocków lub cegieł wymagane są podpory o przekroju 300x300 mm.

Montaż fundamentu na palach wbijanych rozpoczyna się od badań geologicznych, podczas których ustalany jest rodzaj gruntu. Na podstawie otrzymanych danych tworzona jest dokumentacja projektowa, dokonywane są zakupy materiałów. Bezpośrednio na placu budowy instalacja rozpoczyna się od jej oczyszczenia i oznakowania, dostawy materiałów. Podczas oznaczania terenu zaznaczane są również punkty wbijania pali, po czym sprawdzany jest poziom i geometria przyszłego fundamentu.

Technologia jazdy polega na zastosowaniu specjalnego sprzętu z młotem pneumatycznym lub hydraulicznym. Pale montuje się pionowo i wbija w ziemię młotkiem, zagłębiając się z każdym uderzeniem. Ważne jest, aby monitorować zachowanie podpory - może natknąć się na kamień lub inną stałą formację lub dosłownie zacząć "zapadać się" w glebie (wpadać w podziemne pustki).

W takim przypadku podpora jest wydłużana lub przesuwana o 0,5-1 m dalej. Kiedy wszystkie pale zostaną wbite, zaczynają uderzać w górę podpory, aby uzyskać dostęp do zbrojenia. Te ostatnie są wyrównane na tej samej wysokości. Następnie instalowany jest ruszt lub przygotowywany jest szalunek do fundamentu taśmy. W tym ostatnim przypadku szalunek jest wzmocniony klatką wzmacniającą i wylany betonem.Po nabraniu sił (po około 28 dniach) można przystąpić do dalszej pracy.

Ruszt, który jest monolityczną płytą łączącą ze sobą wszystkie podpory, może być metalowy lub żelbetowy. W pierwszym przypadku są to gotowe wyroby metalowe montowane na podporach i przyspawane do prętów zbrojeniowych. Z reguły ten rodzaj rusztu służy do małych budynków (werandy, łaźnie) i obiektów tymczasowych.

W zależności od rodzaju konstrukcji ruszt ma następujące typy:

• wiszące - w tym przypadku płyta jest wysoko nad ziemią, a przestrzeń pod podłogą nie jest izolowana (nadaje się jako podstawa do łazienek, strychów, sezonowych daczy);
• płytki - zanurza się na płytką głębokość w ziemi, co jednak nie czyni go dodatkowym podparciem, ale pozwala zmniejszyć podziemną przestrzeń budynku przed złą pogodą i zimnymi wiatrami;
• zakopany - przez analogię z podstawą listwy zanurza się w ziemi, dzięki czemu, podobnie jak stosy, przejmuje obciążenie budynku (zwykle używanego w stołecznych budynkach mieszkalnych).

Po wylaniu podstawy listwowej lub rusztu żelbetowego, beton należy zabezpieczyć materiałem kryjącym przed negatywnym wpływem środowiska. W gorącym sezonie ważne jest zabezpieczenie powierzchni przed wysychaniem, w pierwszym tygodniu beton należy w razie potrzeby zwilżyć.

Lepiej nie wylewać roztworu w zimnych porach roku, jednak jeśli nadal musisz to robić, powinieneś dodać do kompozycji specjalne składniki, a na etapie utwardzania roztworu użyć również kabla grzejnego. Aby wymieszać zaprawę, należy użyć cementu, którego wytrzymałość marki nie jest mniejsza niż M500.

Czym jest fundament z wbijanym palem, czym różni się od innych i ile kosztuje, dowiesz się z poniższego filmu.