Шпунтовая свая внахлест: Комплексное исследование

Введение

Шпунтовые сваи - это строительная техника, используемая для поддержки грунтовых и водоудерживающих конструкций. Он включает в себя забивку взаимосвязанных листов материала, например, сталь, в землю, образуя сплошной барьер. Шпунтовые сваи внахлест - это особый тип шпунтовых свай, при котором листы накладываются внахлест, а не сцепляются. В данной работе проведен углубленный анализ шпунтовых свай внахлест, Рассказываем о его истории, материалы, Рекомендации по проектированию, Техника монтажа, Приложения, преимущества, и ограничения.

История шпунтовых свай

Шпунтовые сваи веками использовались для обеспечения структурной поддержки набережных, Основы, и другие проекты в области гражданского строительства. Самые ранние формы шпунтовых свай изготавливались из дерева, Но по мере развития технологий, Такие материалы, как сталь и бетон, стали более распространенными. Развитие блокировки шпунтовые сваи в начале 20 века произвел революцию в отрасли, Повышенная прочность и долговечность. Шпунтовые сваи внахлест появились как альтернатива системам блокировки, Предоставление уникальных преимуществ в конкретных областях применения.

Материалы, используемые в шпунтовой свае внахлест

Сталь

Сталь является наиболее распространенным материалом, используемым при забивке шпунтовых свай внахлест из-за ее высокой прочности, долговечность, и способность выдерживать значительные нагрузки. Стальные шпунтовые сваи могут быть горячекатаными или холодногнутыми. Горячекатаные листы производятся при высоких температурах и обладают превосходной структурной целостностью, в то время как холодногнутые листы формируются при комнатной температуре и являются более экономичными.

Бетон

Бетонные шпунтовые сваи используются в ситуациях, когда коррозионная стойкость имеет решающее значение. Они, как правило, предварительно отлиты и усилены стальной арматурой. Бетонные сваи тяжелее и сложнее в установке, чем стальные сваи но обладают превосходной долговечностью и устойчивостью к деградации окружающей среды.

Винил

Виниловые шпунтовые сваи используются в менее требовательных областях, где приоритет отдается коррозионной стойкости и простоте монтажа. Они легкие, Простота в обращении, и устойчив к химическому и биологическому разложению, что делает их пригодными для применения на море и на береговой линии.

Композитные материалы

Композитные шпунтовые сваи сочетают в себе такие материалы, как стекловолокно и смола, чтобы обеспечить баланс прочности, долговечность, и коррозионной стойкости. Эти материалы используются в специализированных приложениях, где традиционные материалы могут работать не очень хорошо.

Рекомендации по проектированию

Несущая способность

Основная функция шпунтовых свай заключается в том, чтобы выдерживать нагрузки от грунта и воды. Конструкция должна учитывать максимальную нагрузку, которую будет выдерживать свая, включая статические и динамические силы. Инженеры используют принципы механики грунта и структурного анализа для определения подходящего размера и материала шпунтовых свай.

Почвенные условия

Тип и состояние грунта существенно влияют на проектирование и монтаж шпунтовых свай. Связные грунты, такие как глина, обеспечивают лучшую опору шпунтовых свай, чем несвязные грунты, как песок. Инженеры проводят испытания грунта, чтобы определить несущую способность грунта, Угол трения, и другие свойства, влияющие на конструкцию шпунта.

Уровень грунтовых вод

Наличие грунтовых вод влияет на проектирование и монтаж шпунтовых свай. Высокий уровень грунтовых вод может увеличить гидростатическое давление на сваи, требующие более прочных материалов и конструкций. Инженеры также должны учитывать возможность просачивания воды и необходимость обезвоживания во время установки.

Факторы окружающей среды

Экологические соображения включают в себя возможность коррозии, химическое воздействие, и биологическая деградация. Такие материалы, как сталь, могут потребовать защитного покрытия или оцинковки для предотвращения коррозии, В то время как бетон и композитные материалы могут быть выбраны с учетом присущей им устойчивости к факторам окружающей среды.

Техника установки

Способы вождения

• Ударное вождение: Использует сваебойный молот для забивания шпунтовых свай в землю. Этот способ эффективен для забивки свай через твердые или плотные грунты.
• Вибрационное вождение: Использует вибрирующую головку для встряхивания свай в землю. Этот метод менее шумный и может быть быстрее, чем ударная езда, Но он может подойти не для всех типов почв.
• Метод запрессовки: Использует гидравлические домкраты для вдавливания свай в грунт. Этот метод бесшумен и вызывает минимальное возмущение грунта, что делает его подходящим для городских районов.

Техника перекрытия

При забивке шпунтовых свай внахлест, Листы размещаются вплотную друг к другу с небольшим нахлестом, типично 50-100 мм. Такое перекрытие обеспечивает непрерывную стену без необходимости соединительных соединений. Техника наложения требует точного выравнивания и обработки, чтобы обеспечить правильное расположение и закрепление листов.

Герметизация швов

Для предотвращения просачивания воды и обеспечения структурной целостности, Стыки между листами внахлест должны быть заделаны. Герметики, например, битумные или резиновые полоски, наносятся на участок перекрытия перед забиванием листов в грунт. Этот процесс герметизации имеет решающее значение в водоудерживающих сооружениях и районах с высоким уровнем грунтовых вод.

Применение шпунтовых свай внахлест

Береговые сооружения

Шпунтовые сваи внахлест обычно используются в прибрежных сооружениях, Например, дамбы, Переборки, и подпорные стены, для защиты от эрозии и обеспечения структурной поддержки. Коррозионная стойкость таких материалов, как бетон и винил, делает их идеальными для этих применений.

Поддержка фонда

В строительных проектах, Шпунтовые сваи внахлест обеспечивают временную или постоянную опору для котлованов и фундаментов. Они препятствуют движению почвы и проникновению воды, обеспечение стабильной рабочей среды и защита прилегающих конструкций.