Table of Contents
הבנת ההבדל בין End-Bearing ו-Frection Piles
יסודות עמוקים הם חיוניים כאשר פני השטח אין את היכולת לתמוך עומסים מבניים כבדים מבניים מבני מבנים, גשרים, מגדלים, או תשתיות גדולות אחרות.בין הסוגים הנפוצים ביותר של יסודות עמוקים הם ערימות וערימות חיכוך. בעוד שניהם מעבירים לשכבות עמוקות יותר, הם עושים זאת באמצעות מנגנונים שונים ביסודו.בחירת הסוג הנכון דורש הבנה מעמיקה של תנאי קרקע, עומסים, כלכלה, וסעיף זה עוזר לשיקולים מעשיים, כדי לענות על ידי תכנון, והחלטות הנדסיות, ופתרון של הנדסה, ופתרון של שיטות פעולה, ופתרונות הנדסיים, ופתרון של הנדסה ופתרון של הנדסה ופתרון של הנדסה ופתרון של ניהוליים, ופתרון של אנשי מקצוע.
מה הם פילטוסים סוף?
ערימות של סוף, הידוע גם כערימות נושאות נקודה, להעביר את כל העומס של המבנה ישירות על בטן מוכשרת בקצה הערימה.הערימה פועלת למעשה כעמודה: העומס המבני מועבר אל פיר הערימה ונרכז בבסיס, שבו הוא מתנגד על ידי שכבת אדמה קשה, סלע או חומר נוקשה אחר.
הנדסה מכניזם
היכולת של ערימה של סוף-סוף מחושבת על בסיס ההתנגדות של טיפ בלבד.העומס האולטימטיבי כי ערימה של סיום-סוף יכול לתמוך שווה את האזור חוצה-שטח של הטיפ מכפיל על ידי יכולת הנושא האולטימטיבי של השכבה הבסיסית. בפועל, גורם של בטיחות (בדרך כלל 2.5 עד 3.0) מוחל להגיע לטעון אפשרי עבודה.
תנאי Soil המתאימים
ערימות סיום הן אידיאליות כאשר שכבה צפופה, חזקה, ורדוד יחסית קיים מתחת לאדמה העליונה הרכות יותר.שכבות טיפוסיות של סטרטה כוללות סלע, חול צפוף וחצץ, חימר קשה, או סלע מזג אוויר. העומק לשכבה הנושא יכול להשתנות בין כמה מטרים לעשרות מטרים, אבל אורך הערימה הוא בדרך כלל קצר יותר ממה שנדרש לחיכוך בתרחישת אותו כי רק את השכבה צריכה להגיע עד קצה קשה.
יתרונות
- (ב) קיבולת עומס גבוהה לערעור 1:1 - ערימות סוף יכולות לשאת עומס גדול מאוד כאשר נוסד על סלע חזק או חול צפוף.
- (ב) (ב) ,0) ביצועים מועדפים (Predictable PerformanceFLT:1) - התנהגות קלה יותר לדגם כי זה תלוי בעיקר בתכונות של סטרטום ובשטח קצה הערימה.
- (ב) ,0) ערימה קצרה יותר של ערימה אפשרית של 1FLT - אם שכבת הנושא קרובה לפני השטח, ניתן להפחית את אורך הערימה, מה שמוביל לחיסכון בעלויות.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
חסרונות
- (ב) אם השכבה הקשה אינה אחידה או מכילה ריקות, ניתן יהיה לחלוקה על שכבת השכבות.
- (ב) התקנת הגדלה ביבשות קשות (FLT:0) – נהיגה או קידוח דרך שכבות צפופות עשויים לדרוש ציוד כבד או טרום-דורינג.
- (ב) ⁇ :0.19:0.19.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.
- (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
מה הם פילטוסים?
ערימות פרידה, הנקראות גם ערמות צף, מעבירות את העומס המבני אל הקרקע שמסביב לאורך כל ערמה לאורך פיר העור באמצעות חיכוך העור.הערימה אינה מסתמכת על שכבה חזקה של טיפ; במקום זאת, ההתנגדות החיכוךית הנאספת בין פני הקרקע הקרקע הקרקע הקרקע הקרקע הקרקע והקרקע תומכת בעומס.ההתנגדות היא בדרך כלל קטנה ולעיתים קרובות מרושעת בתכנון, למרות שהיא עשויה לתרום שבריר קטנה של יכולת כוללת.
הנדסה מכניזם
יכולת העומס של ערערת חיכוך היא פונקציה של שטח פני הקרקע במגע עם הקרקע ואת החיכוך העור היחידה שניתן לפתח לאורך ממשק זה.החיכוך העור יחידה תלוי בסוג הקרקע, צפיפות, חומר ערמה, ושיטת ההתקנה. כמו ערמה הוא טעון, מדגישה מתפתח לאורך ממשק ערמה-הנפט. אלה עלייה עם עומק עד ערך מגביל, לאחר שהוא מתרחש באופן יחסי, היכולת הסופית היא אינטגרטיבית של החיכוך, אם ישמור על פני השטח.
תנאי Soil המתאימים
ערימות פריצה מתאימות היטב לקרקעות חסרות שכבת נושא רדודה, אך יש להן מספיק כוח עז לספק חיכוך עור על עומק סביר.סוגי אדמה נפוצים כוללים רך לחמרנים נוקשים, סילטים, חולות רפות, ופקדות אורגניות.אורך ערימות החיכוך לעתים קרובות צריך להיות ארוך יותר מאשר ערימת קצה כדי לגייס מספיק משטח כדי לשאת את העומס הנדרש במקרים מסוימים, הם חיכוך של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה של ערימה.
יתרונות
- (ב) ניתן להשתמש במחסנים רכים עמוקים (ב':0) בערימה של פשיעה (ב) ובשטחי ענישה קשים, ללא נטיות קשות, לא קיים בתוך מעמקי קידוח או נהיגה מעשיים.
- (FLT:0) צפוי לשנות פרופיל הקרקע משתנה: קיבולת החיכוך ניתן לשפר על ידי הרחבת משטח פיר ערמה (למשל, באמצעות ערימות מרוקדות או הוספת צלעות).
- (ב) ⁇ :0) מדגישים את הדגשה של ה- 1:1 – כי העומס מופצ לאורך הפיר, הלחץ על כל נקודה בודד נמוך יותר, צמצום הסיכון של כישלונות נקודה.
- (ב) אם שכבות נושאות הן עמוקות, ייתכן שיהיה זול יותר להשתמש ערימות חיכוך ארוכות יותר מאשר לחפור או לקדוח לעומק גדול.
חסרונות
- (FLT:0) , פוטנציאל ההתנחלויות הגדול יותר (FLT:1) - ערימות פריון בדרך כלל חווים התנחלויות גדולות יותר מאשר ערמות נושאות סוף, בין השאר בשל דחיסה גמישה וחלקית בשל צץ באדמה שמסביב.
- (ב) ,0) דרשות יותר ערימות של 1 בינואר – לפתח מספיק שטח חיכוך, ערימות חייבות להיות ארוכות יותר, מה שמגביר את עלויות החומר ואת זמן ההתקנה.
- (FLT:0) קיבולת תלויה בזמן (Time-dependent CapacityFLT:1) - באדמה של חימר, יכולת חיכוך יכולה להגדיל עם הזמן (אפקט התחלה) או ירידה בשל הפרעה במהלך ההתקנה.
- (ב) [15] ,הכוח לקביעת שיטת ההתקנה: שיטת התקנת ערמה (שנוה לעומת שעמום) יכולה לשנות את תכונות הקרקע ובכך את חיכוך העור הזמין.
הבדלים מרכזיים בין End-Bearing ו-Frection Piles
ההבדל הבסיסי הוא כיצד העומס הוא התנגדות.ערימה של העברת עומס באמצעות קצה לשכבה קשה; ערימות חיכוך להעביר עומס לאורך הפיר באמצעות דבקות הקרקע וחיכוך.זה מוביל גישות עיצוב נפרדות, שיטות בנייה, ומאפיינים ביצועים.
| Parameter | End-Bearing Pile | Friction Pile |
|---|---|---|
| Primary Load Transfer | Through the pile tip | Along the pile shaft |
| Bearing Stratum Required | Hard soil or rock at tip | No specific bearing layer; soil provides friction |
| Pile Length | Short to moderate (depth to bearing layer) | Often long to achieve sufficient surface area |
| Settlement | Small, elastic | Larger, time-dependent |
| Installation Complexity | Moderate (need to reach and seat on hard layer) | Moderate to high (need long length, careful quality control) |
| Suitable Soils | Rock, dense sand, stiff clay overlain by soft soils | Soft clay, silt, loose sand (no shallow hard layer) |
| Failure Mode | Tip bearing failure (punching or crushing) | Side shear failure (slippage along pile–soil interface) |
| Common Applications | High-rise buildings, bridge piers, offshore platforms | Multistory buildings on deep soft deposits, embankments |
בפועל, ערימות רבות משלבות את שני המנגנונים.ערימה הנמשכת בחלקה על שכבה קשה וחלקית באמצעות חיכוך עור נקראת AFLT:0combined End-bearing andחיכוך ערימהFLT:1 לעתים קרובות לאפשר כולל שני מרכיבים, בתנאי שהם מואספים ברמות התיישבות דומות.
העברת מכניזם בפירוט
סוף יכולת
(ב) , [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
יכולת הפרידה
(ב) , קיבולת החיכוך של העור היא: (FLT:0)= ⁇ (fs i × As i) × As i) ,(FLT:2fs iph=i ⁇ ) הוא החיכוך של ה-β-i β-i ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
השפעות קבוצות
כאשר ערימות מותקנות בקבוצות, האינטראקציה בין ערמות סמוכים יכולה להפחית את היכולת הכוללת.עבור ערמות של סוף, יעילות קבוצתית היא בדרך כלל גבוהה כי כל ערימה מעבירה עומס לשכבה עצמאית עמוקה.עבור ערמות, אזורי מתח חופפים יכולים להפחית חיכוך העור, במיוחד בחמרנים.הגורם יעילות הקבוצה (בדרך כלל 0.7–0.9 עבור חיכוך) חייב להיות נחשב בכמה מקרים, שבו ייתכן שקופות גדולות, כמו מחסומים קבוצתיים.
סוגים של פילטוס וחליפיות
לקט פילטוס
ערימות בטון precast ו prestressed נפוצים הן עבור יישומי קצה וחיכוך. הם יכולים להיות מונע לתוך חול צפוף או חימר קשה עבור מסה, או מותקנים כל עוד חברים מזחלים עבור חיכוך. ערימה (מבור) ערימה לאפשר לקוטרים גדולים יותר יכול להיות מותאם לתנאי קרקע משתנים.עם זאת, ערימות קונקרטיות הם כבדים ועשויים לסבול נזק במהלך נהיגה אם הם מכשולים.
פילטוס פלדה
פלדה H-piles, ערימות צינורות, וערימות גיליון משמשים נרחב.ערימות פלדה להצטיין במצבים של סיום כי הם יכולים להיות מונעים באמצעות שכבות קשות ויש להם יכולת עומס גבוהה יחסית למחזור.עבור ערימות, ערימות פלדה לפתח חיכוך עור נמוך יותר לאזור מאשר בטון, אבל הקוטר הגדול או הצורה שלהם יכולים לפצות על קורוזיה נדרשת בסביבות אגרסיביות.
טיםבר פילסים
ערימות טימבר מוגבלות באורך וביכולת, אך הן יעילות באזורים מסוימים.הם כמעט תמיד משמשים כערימות חיכוך כי עץ לא יכול לעמוד בלחץ גבוה נקודה.הם עובדים היטב באדמה רכות ומשמשים לבניינים קטנים או עבודות זמניות.
שיטות ההתקנה
פילטוס
פטישים של השפעה, נהגים אינרוטאליים, או שיטות חיתוך משמשים להתקין ערמות מונעות.ערימות סיום חייב להיות מונע סירוב שנקבע מראש על בסיס ספירת מכות או חדירה. ערימות פרידה בדרך כלל מונעות לעומק מטרה או עד שהמערכת הרצויה מושגת.תהליך הנהיגה יכול לחדד את הקרקעות החול, הגדלת העור לחיכוך.
משועמם ו-Place Piles
ערימות משורות (פירים מעובדים) בנויות על ידי מגור, הוספת חיזוק, ולשפוך בטון.הם יכולים להיות מעוצבים כמו סוף-סוף ו / או ערימות חיכוך.עבור בסופו של דבר, הבסיס עשוי להיות מוגדל (מבול) כדי להגדיל את אזור קצה.עבור חיכוך, הפיר נבנה עם צדדים נקיים, גסים כדי למקסם את החיכוך העור.
פילטוס
ערימות הליקליות (ערימות גדולות) מורכבות מפיר פלדה עם אחד או יותר כינים. הם מעוותים באדמה ומסתמך בעיקר על הנושא של ההלנים על הקרקע מתחת, אבל גם לפתח כמה חיכוך עור לאורך הפיר.הם משמשים במתח או דחיסה מתאימים לסיום בחולות צפופות או אדמה מעורבת.
בדיקות ואימות
בדיקות טעינה סטטיות
בדיקות עומס סטטי הן השיטה האמינה ביותר לאמת את יכולת ערימה. מסגרת תגובה משמשת ליישם עומס באופן מצטבר תוך מדידה של התיישבות. עבור ערמות סיום, עקומת העומס-התש"ע מראה בדרך כלל שינוי פתאומי בכישלון (התקעות) עבור ערמות, העקומה היא הדרגתית יותר, המשקפת את הצטברות הפרוגרסיבית של חיכוך.
בדיקות דינמיות
באמצעות מנתח נהיגה ערמה (PDA), בדיקות דינמיות מודדות את הכוח ואת המהירות בראש הערימה במהלך נהיגה או תקיפה מחדש. ניתוח CAPWAP מיישב את הנתונים הנמדדים כדי לקבוע התנגדות טיפ וחלוקת חיכוך. שיטה זו היא מהירה וזולה יותר מאשר בדיקות סטטיות אבל מסתמכת על הנחות חד-ממדיות.זה משמש נרחב עבור אימות ייצור, במיוחד עבור ערימות מונעות.
בדיקות אינטגרליות
בדיקות מהימנות דלת-סול (למשל, PIT) משמשות כדי לבדוק את הסדקים, הריקים, או שינויים בפרשת-חצוצרה לאורך פיר הערימה.
בחירת בין סוף-ברס ופיצול פילטוס
ההחלטה כוללת שיקולים גיאוטכניים, מבניים וכלכליים.הצעד הראשון הוא חקירה מקיפה של תת-קרקעית, כולל משעממת, SPT, CPT ובדיקות מעבדה.אם שכבה בעלת ערך קיים בתוך עומק כלכלי (בדרך כלל 5-30), ערמות סיום הן לעתים קרובות הבחירה הראשונה בשל יכולת גבוהה והתנחלויות נמוכות יותר.
גם כאשר שכבת נושא קיימת, אם היא מוגזמת על ידי אדמה דחוסה עבה, ערימות חיכוך עשוי להיות מעדיף להימנע חיכוך עור שלילי (הפרשה לאחור) שיכולה לגרום עצירות. במקרים כאלה, הערימה מיועדת לשאת את העומס דרך חיכוך העור מעל שכבת דחוס ועם עומס מופחת.עוד תרחיש הוא כאשר הסלע הוא נוכח אך לא סדיר או מחוספס; ערימות קצה עלולות לגרום לחיכוך, או לשבור ערימה טובה יותר, או לשבור חיכוך.
לוח הזמנים של הפרויקט ותקציב גם משנה.ערימות Driven, בין אם הפסקת או חיכוך, הם בדרך כלל מהירים יותר להתקין מאשר ערמות משועממות.עם זאת, רעש והגבלות רטט עשויים לחייב ערימות חיכוך משועממות באזורים עירוניים.
מסקנה
ערימת חיכוך וערימות משמשות את אותה מטרה בסיסית - העברת עומסים מבניים לקרקע מוסמכת - אבל לעשות זאת באמצעות מנגנונים שונים מאוד. ערימת סיום מתרכזת בטיפ ודורשת סטרטום קשה, בעוד ערימות חיכוך מפיץ עומס לאורך הפיר ומבוססות על חוזק הקרקע. בסיס מוצלח תלוי באפיון מדויק, הבנה של עומס, איזון ביצועים עם עלויות רבות, מבטיחות עיצוב בטוח, על ידי כל מבנה יציב, על ידי עיצוב יעיל, על ידי עקרונות עיצוב יעיל.
(ב) [ה] ל] [ה] [ה]] ל[ה] ל[ה] ל[ה]] ל[ה] [ה]], [ה]] ל[ה], [ה]] ל[ה], [ה], [ה]] ל[ה'[ה'[ה']'[ה']'[ה']']'[ה'[ה'[ה']'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה'[ה']'[ה'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה']']']']'[ה'[ה']']']'[ה'[ה'[ה']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה']'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה'['[ה'[ה