Table of Contents
סקירה כללית של Foundation Types: Shallow vs. Deep
כשמדובר בבנייה, בחירת הסוג הנכון של הקרן חיונית ליציבות ולרווחה של מבנה. יסודות משמשים כממשק הקריטי בין בניין לבין האדמה שמתחתיו, העברת כל העומסים מבניים בבטחה אל הקרקע.הבחירה בין בסיס רדודה ועמוקה משפיעה על כל דבר, החל מאיזה קבלן יציב אתה מבלה ועד כמה בנייה ארוכה תיקח את ההבדלים היסודיים בין מהנדסים עמוקים, ולהבטיח החלטות בעלות גבוהה, הן לאדריכלים, אשר יהיו מודעים, הן לאדריכלים, הן לערים בעלי ידע, אשר יהיו מסוגלים לקבל החלטות בעלות גבוהה, הן לערים.
קרנות יכולות להיות מסווגות באופן רחב לשני סוגים עיקריים: יסודות רדודים ועמוקים.כל סוג משרת מטרות שונות והוא מתאים לתנאי אדמה שונים, דרישות בנייה, ומגבלות האתר.כל סוג יש תכונות ויישומים ייחודיים שלו - מושפע על ידי מריד של גורמים כמו תנאי אדמה, יכולת נושא, דרישות מבניות, מגבלות אתר ושיקולים פיננסיים אלה.
ידע יסודות
מה הם קרנות של חתלתול?
בסיס רדום הוא סוג של בניין הקרן אשר מעבירה עומס מבני אל האדמה קרוב מאוד אל פני השטח, ולא לשכבת תת-קרקעית או טווח של מעמקים, כפי שעושה בסיס עמוק. יסודות אלה משמשים בדרך כלל למבנים קלים יותר והם בנויים ליד פני השטח של המכס.
בסיס רדום ממוקם ליד פני האדמה, בדרך כלל פחות מאשר רוחבו.שיטת הבסיס הזו מועסקת כאשר הקרקע מתחת למבנה מסוגלת לתמוך בעומס ללא התיישבות או תנועה משמעותית.התפקוד העיקרי של יסודות רדודים הוא להפיץ את משקל הבניין על פני שטח גדול יותר, צמצום הלחץ על הקרקע שמתחת ושמירה על יכולת הביטחון של הקרקע.
בהשוואה לקרנות עמוקות, יסודות רדודים הם פחות טכניים, ולכן הם הופכים אותם יותר כלכליים והנפוצים ביותר עבור מבנים קלים יחסית.הם דורשים פחות חפירות, נהלי בנייה פשוטים יותר, ובדרך כלל כרוכים בעלויות נמוכות יותר של חומר ועבודה, מה שהופך אותם לבחירה המועדפת כאשר תנאי האתר מאפשרים השימוש בהם.
סוגי קרנות של Shallow
יסודות יישור מגיעים במספר סוגים שונים, כל אחד מהם נועד לענות על דרישות מבניות ספציפיות ותנאי הקרקע.הבנת הבדלים אלה מסייע בבחירת מערכת הבסיס המתאימה ביותר לפרויקט נתון.
פשטות (Isolated Footings)
כף רגל מבודדת תומכת בעמודה אחת או בפיר.ידועה גם כעמודה, פירעון, או pedestal Footing, זה הסוג הנפוץ ביותר של בסיס רדודה.זה בדרך כלל מרובע או מלבני בצורת ונבנה באמצעות בטון חזק.הבסיס הרחב בתחתית מסייע להפיץ את משקל המבנה על פני שטח גדול יותר, יצירת יציבות גדולה יותר וצמצום הלחץ על הקרקע.
הכחשת מחדש ניתנת כדי לעמוד בפני רגעים מתפתלים שפותחו בשל לחץ הקרקע.הפריקים הם מתאימים במיוחד כאשר עמודות הן חללות בנפרד וקיבולת הקרקע נושאת היא נאותה בעומקים רדודים.העיצוב חייב לקחת בחשבון הן לכוחות מתפתלים והן ל- Shear, עם תשומת לב מיוחדת כדי לגרוף את ה-Shear בממשק.
« מחסומים (Continent Footings)
ריצוף מסופק תחת קירות נושאי עומס או שורה של עמודות מעוקלות היטב.הבסיס המתמשך משתרע לאורך כל אורך הקיר או קו של עמודות, חלוקת העומס אחיד לאורך אורך אורך אורך שלו. מחסומים הם יעילים במיוחד כאשר מתמודדים עם קירות נושאי עומס בבנייה למגורים או כאשר עמודות ממוקמות הסדר ליניארי.
העיצוב של פסים חייב לשקול את האופי המתמשך של חלוקת העומס ולהבטיח כי רוחב הבסיס מספיק כדי לשמור על לחץ הקרקע בתוך גבולות מקובלים. כאשר יכולת הנושא הקרקע נמוכה יותר, פסים לספק אזור גדול יותר מאשר מתפתלי רגל בודדים, מה שהופך אותם לפתרון מעשי עבור אדמה חלשה יחסית.
רגליים משולבות
ריצוף משולב מסופק כאשר שני עמודים או יותר קרובים זה לזה ואת חפיפות הרגל האישית שלהם.סוג זה של בסיס משמש גם כאשר עמודה ממוקמת ליד קו רכוש ולא יכול להיות בעל רגל סימטרית, למנוע תנאי טעינה אקסצנטריים שעלולים לגרום להטות או התיישבות לא אחידה.
הרגל המשולבת היא בדרך כלל מלבנית או מלכודקלית בצורת.כאשר העומסים בין העמודות שווים, מלבן משולב כף רגל מתאימה.עם זאת, כאשר העומסים אינם שווים, צורה מלכודות מסייע לשמור על חלוקת לחץ קרקע אחיד ומבטיחה את מרכז הכבידה של הרגל מיישר עם התוצאה של העומסים.
קרנות ממות (Raft Foundations)
הדבקה של סלאב מלבני או מעגלי יחיד תחת בניין, הקרן המצוקה (או רפסודה) נושאת ומפיצה עומס שלם של מבנה.סוג הבסיס הזה תומך בעמודות מרובות וקירות בו זמנית, הפצת העומס על כל טביעת הרגל של הבניין.
יסודות רפפט משמשים היכן שקיבולת הקרקע היא נמוכה ואינדיבידואל של מטענים יעסיק יותר מ-50% משטח הבנייה.על ידי חלוקת עומסים על שטח גדול כזה, יסודות הזדווגים להפחית משמעותית את הלחץ המופעל על הקרקע.המצווג מחלק את העומס באופן אחיד ומפחית את ההתנחלויות השונות.תכונה זו הופכת אותם לערכים במיוחד במצבים שבהם התיישבות לא יכולה לגרום נזק מבני.
יסודות Mat נפוצים בפרויקטים של בנייה מסחרית ובאזורים שבהם מרתפים פופולריים.הם יכולים להיות מעוצבים עם תבניות עובי וחיזוק שונות כדי להתאים עומסי עמודה שונים וסידורים ספאקים.
Slab-on-Grade Foundations
יסודות Slab-on-grad מורכבים מזחלת בטון שפכו ישירות על פני השטח הקרקע, בדרך כלל עם חפירה מינימלית.סוג הבסיס הזה הוא פופולרי מאוד לבניית מגורים, במיוחד עבור בתים ומבנים בודדים ללא מרתפים.הזחל משמש כבסיס ואת הרצפה של המבנה, מתן פתרון יעיל ויעיל.
יסודות Slab-on-grad לא צריך לשמש באזורים עם אדמה חימר רחב.קרקעות נרחבות יכול להתנפח כאשר רטוב וכווץ כאשר יבש, גרימת הזחל לפצח או הישיבות אתר תקין, כולל קומפקטיות נאותה ובקרת לחות, חיוני לביצועים ארוכי טווח של יסודות מזחלות.
יישומים משותפים של קרן ינשו
יסודות יישור משמשים נרחב על פני מגזרי בנייה שונים בשל יעילותם ופשטות יחסית. יסודות יאלו משמשים בדרך כלל למבנים קטנים עד בינוניים כגון בנייני מגורים, מוסך, מבנים מסחריים בעלי עלות נמוכה כוללים:
- בניין מגורים:0 (FLT:1) בתים חד-משפחתיים, בתי עיירות, בניינים דירות בעלות נמוכה משתמשים בדרך כלל בקרנות רדודות כאשר תנאי הקרקע נוחים.
- (FLT:0) מבנים מסחריים קטנים: חנויות קמעונאיות 1:1, בנייני משרדים קטנים ומתקני תעשייה קלים לעתים קרובות מעסיקים מערכות בסיס רדוד.
- (ב) ⁇ :0) מבני מבנה חלופיים: 1FLT:1 Garages, שופכים, סדנאות, ובניינים אחרים עוזרים בדרך כלל להשתמש בקרנות רדודות בשל העומסים הקלים שלהם.
- (ב) ,0) מבנים זמניים: בניין 1FLT 1 מיועד לשימוש קצר טווח לעתים קרובות לנצל יסודות רדודים מסיבות כלכליות.
- (ב) ⁇ :0) חומרים על סויל: ⁇ 1 (ה) כל בניין שנבנה על אדמה יציבה, מחוסנת היטב עם יכולת נאותה של נושאים יכול להפיק תועלת ממערכות יסודות רדודות.
היתרונות של קרן חתלתול
יסודות ילו מציעים יתרונות רבים שהופכים אותם לבחירה המועדפת עבור פרויקטים רבים של בנייה כאשר תנאי האתר מתאימים:
יסודות יבול:0 (Cost-Effectiveness:Figal 1: 1) יסודות יהו הם בדרך כלל יותר כלכלי מאשר יסודות עמוקים כי הם דורשים פחות חפירות, פחות חיזוק, ותהליכי בנייה פשוטים יותר.
(FLT:0)Ease of Construction:FLT:1 תהליך הבנייה של יסודות רדודים הוא פשוט יחסית ואינו דורש ציוד מיוחד או מומחיות טכנית גבוהה. ⁇ משמש בדרך כלל כמו הם מערכת הבסיס הכלכלי ביותר והם קלים יחסית לבניית ציוד בנייה סטנדרטית וטכניקות קונבנציונליות הם בדרך כלל מספיקים.
דרישות הצמצום: (FLT:0) דרישות הצטברות: 1 (Feloph:1) לוקח פחות זמן לנקות ולהחריד את הקרקע.הבנייה היא עלות-תועלת, כי היא דורשת עומק קצר יותר.זה לא רק מקטין עלויות אלא גם מצמצם את ההפרעה הסביבתית ואת נפח הקרקע שיש להסיר ולהוריד.
(FLT:0)Faster Construction Timeline:FLT1 , יסודות יהואו בדרך כלל בנויים בזמן קצר יותר.קביעת היסודות והקרקע מתחת לקרקע מהר יותר, שכן יש פחות אדמה הנדרשת כדי לכסות את המבנה האמיתי עצמו יכול להתחיל קודם כל, הפרויקט כולו יכול לנוע מהר יותר.
(FLT:0) אינטואיציה ותחזוקה: ההרחבה 1 (FLT:1 ), כי יסודות רדודים קרובים יותר אל פני השטח, הם נגישים יותר לבדיקה במהלך הבנייה ולכל תחזוקה או תיקונים הדרושים במהלך חיי הבניין.
(FLT:0) lexibility בעיצוב:FLT:1המחשה סוגים רבים של הולכי רגל רדודים ניתן להשתמש בפרויקט בנייה יחיד כדי להתאים עומסים שונים סידורי עמודה, מתן גמישות עיצובית.
חסרונות ומגבלות של קרן יאלו
למרות היתרונות הרבים שלהם, יסודות רדודים יש מגבלות חשובות שיש לקחת בחשבון במהלך שלב העיצוב:
(ב) ,0) הגבלות יכולת יתר: יסודות נדר 1 לא מתאימים לעומסים כבדים או למבנים גבוהים.העומק המוגבל אינו יכול לגשת עמוק יותר, מוכשר יותר, מגביל את יכולת הנטל שלהם.
(ב) [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'[ה'[ה'
(ב) נושאים:0 (ב) יסודות חתלתול: 1) יסודות יילו רגישים יותר לבעיות ההתנחלויות, במיוחד התיישבות אחרת, אשר עלולה לגרום נזק מבני.
(ב) אם מדובר במים קרובים, לא ניתן להשתמש בקרנות רדודה משום שמים הקרקע יכולים להשפיע על הקומפקטיות והיציבות של הקרקע.
(FLT:0)Frost Susceptibility: ⁇ 1 באקלים קר, יסודות רדודים חייבים להיות ממוקמים מתחת לקו הכפור כדי למנוע כיב קפוא, אשר יכול להרים ולנזק את היסודות.
(ב) ,0) השימוש ב-Silopes: ⁇ 1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
« תוצאות Deep Foundations
מה הם קרנות עמוקות?
בסיס עמוק מועסק כאשר יסודות רדודים אינם יכולים לספק תמיכה נאותה עקב אדמה חלשה, ליד הקרקעות.הוא משתרע עמוק יותר אל האדמה להעביר עומסים מבניים לשכבות חזקות ויציבות יותר. יסודות עמוקים חיוניים למבנים כבדים יותר או באזורים שבהם תנאי הקרקע על פני השטח אינם מסוגלים לתמוך בעומסי הבנייה בבטחה.
כאשר הקרקעות של פני השטח חסרות את הכוח או דחוסים מדי כדי לתמוך מבנים ישירות, מהנדסים ובנינים פונים לקרנות עמוקות. יסודות אלה מעבירים עומסים מבניינים באמצעות שכבות חלשות למטה לשכבות אדמה חזקות יותר או אפילו סלע.העומק של יסודות עמוקים יכול לנוע בין כמה מטרים ל -100 מטרים, בהתאם לפרופיל הקרקע ולדרישות מבניות.
ישנן סיבות רבות לכך שמהנדס גיאוטכני ימליץ על בסיס עמוק על בסיס רדודה, כגון עבור גורדי שחקים.חלק מהסיבות הנפוצות הן עומסי עיצוב גדולים מאוד, אדמה עניה בעומק הרדוד, או מגבלות אתר כמו קווי רכוש. יסודות עמוקים מספקים פתרונות כאשר יסודות רדודים הם מבחינה טכנית בלתי סבירים או בלתי סבירים מבחינה כלכלית.
סוגים של יסודות עמוקים
יסודות עמוקים כוללים מספר סוגים נפרדים, כל אחד עם שיטות ההתקנה ספציפיות, מנגנוני העברת העומס, ויישומים מתאימים.הבנת הבדלים אלה הוא חיוני לבחירת מערכת הבסיס האופטימלית.
קרנות Pile Foundations
מערכות בסיס הפין הן פתרונות יסוד עמוקים המשמשים להעברת עומסי בנייה באמצעות קרקע חלשה או בלתי יציבה כדי לחזק יותר, אדמה יציבה יותר או שכבות סלע מתחת.הם כרוכים נהיגה או קידוח אלמנטים ארוכים, דמויי עמודה, הידועים כערימות, לתוך הקרקע כדי לתמוך מבנים לעיל. פילסים יכול להיות מיוצר מחומרים שונים כולל עץ, פלדה, חיזוק בטון, או prestressed בטון.
(FLT:0)Driven Pileshil:FLT:1 ערמות קדם-העברה מונעות לתוך הקרקע באמצעות נהג ערמות אלה מיוצרים מחוץ לאתר ומועברים למיקום הבנייה, שם הם מוצמדים לתוך הקרקע באמצעות השפעה או ציוד נהיגה ערמות ערימה.
ערימות מונעות את היתרון של בקרת איכות במהלך הייצור ולספק יכולת טעינה מיידית על ההתקנה.תהליך הנהיגה גם משחתות סביב קרקעות גרניט, פוטנציאל גדל יכולת הנושאת.
(ב) [13] פילטוס (Cast-in-Place Piles): FLT:1 Bored ערימה יסודות, הידוע גם כערימות חלופיות, בדרך כלל שפכו במקום ולספק תמיכה למבנים, העברת העומס שלהם לשכבות אדמה או רוק שיש להם מספיק יכולת לשאת ולתקני התיישבות מתאימים.
ערימות משורות מציעות יתרונות במצבים שבהם יש למזער את הרטט, והן יכולות להיות בנויות לקוטרים גדולים לשאת עומסים משמעותיים.תהליך ההתקנה הוא שקט יותר מאשר ערמות מונעות, מה שהופך אותם מתאימים לסביבות עירוניות.עם זאת, בקרת איכות מאתגרת יותר מאז הבטון ממוקם מתחת לאדמה, ובנייה רגישה לתנאי מי קרקע.
(FLT:0)Auger Cast Piles (טיסה רציפה Auger Piles): FLT:1 Auger להטיל ערמות מוקשים נבנו באמצעות מעריצה רציפה של טיסה רצופה אשר מופעלת על ידי מנוע קידוח.ה auger הוא מקדח לעומק הנדרש, ולאחר מכן בטון מוחזר דרך הגזע חלול כמו auger הוא נסוג, יצירת פיר קונקרטי מתמשך.
ערימות יצוקה של Auger מתאימים ביותר לאתרים עם תנאי קרקע רכה עד בינונית.הם מספקים התקנה מהירה עם רטט מינימלי ורעש, מה שהופך אותם פופולריים בהגדרות עירוניות.מיקום הבטון המתמשך מצמצם את הסיכון להתמוטטות הקרקע במהלך הבנייה.
(FLT:0Micropiles: 1FLT 1 מיקרופילס לארוז כוח רציני לתוך קוטר קטן - בדרך כלל החל מ 4 עד 12 אינץ 'בפנים אלה מורכבים חיזוק פלדה הושט לתוך חור מקודש, יצירת ערימה מורכבת המשלבת את הכוח של פלדה עם מסה של גרט.
מיקרופילס מאיר במצבים עם גישה מוגבלת או חדר ראש נמוך, מה שהופך אותם מושלמים עבור תוספות מבנים קיימים או פרויקטים במרחבים עירוניים הדוקים.תהליך ההתקנה הוא שקט יחסית ויוצר רטט מינימלי, מה שהופך מיקרופלס ידידותי לשכונה לפרויקטים למגורים.הם בעלי ערך במיוחד עבור מבנים קיימים תחת פיקוח מבנים קיימים ועבור פרויקטים שבהם ציוד גדול יותר אינו יכול לגשת לאתר.
קרנות שפט (Caissons)
נקרא גם caissons, פירים קידוח, קוצים, ערמות חור חולות חולות (CIDH ערמות) או ערמות הזבוביות, a hihole הוא קידוח לתוך הקרקע, ואז בטון (ולעתים קרובות סוג של גלגול) ממוקם לתוך הזעם כדי ליצור את ערימות.
קייס (נקראת גם "פירים") נוצרים על ידי הדבקה של חור עמוק לתוך הקרקע, ולאחר מכן ממלאים אותו עם בטון. חיזוק פלדה הוא בדרך כלל להציב בבור לפני מיקום קונקרטי לספק כוח מבני.
פירים מעוגלים הם פתרון אפשרי כאשר ערימות מונעות אינן מתאימות, התנגדות אנכית גדולה או מאוחרת נדרשת, או לטפל בבעיות בנייה.הם יעילים במיוחד לתמיכה בעומסי עמודה כבדים, וניתן לתכנן אותם להתנגד לכוחות מאוחרים משמעותיים, מה שהופך אותם אידיאליים עבור גשרים וקרנות בנייה גבוהות.
הקרן של קייסון משמשת לעתים קרובות בבנייתם של מקהלי גשר ואמפ; מבנים אחרים הדורשים בסיס מתחת לנהרות ואמפ; גופים אחרים של מים.יכולתם להיבנות בתנאים קרקעיים שונים, כולל תת-ימיים, הופכים אותם גמישים עבור יישומים מגוונים.
קטגוריה: Deep Foundation
(ב) [ה]האלים פילסים: [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'[ב']']']']']']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה']']'[ה']']']'['[ה'[ה'[ה']']'[ה']']'['['['['['['[
(FLT:0)Pneumaticקאיקאי קייסון: ווטרטטאט או קופסאות caissons המשמשים בבנייה תת-ימית ידועים כקטססון pneumatic.סוג זה של caissons מתאים לתנאי עבודה מכוונים שבו שיטות אחרות עשויות להיראות לא נוחות. pneumatic caissons להשתמש אוויר כדי לשמור מים מחוץ לחדר העבודה, ומאפשר לעובדים בתוך חומר כפי שהוא רוצה לרסק.
יישומים משותפים של קרנות עמוקות
יסודות עמוקים נדרשים לעתים קרובות למבנים גבוהים, בניינים גדולים או באזורים עם אדמה לא יציבה.היישומים שלהם משתרעים על מגוון רחב של פרויקטים לבנייתיים:
- (ב) ,0) בניינים גבוהים: FLT:1 Skyscrapers ובניינים גבוהים דורשים יסודות עמוקים להעביר את העומסים מסיבי שלהם כדי לשאת עמוק מתחת לפני השטח.
- (FLT:0 מחסניות ו-Viaducts:0300:1 , Bridge piers ו-Abutments בדרך כלל משתמשים בקרנות עמוקות, במיוחד פירים ממקדמים וערימות מונעות, לספק תמיכה יציבה במיטות הנהר ותנאי קרקע מאתגרים.
- (FLT:0) מתקני תעשייה כבדים: FLT:1 Factories, מחסנים עם ציוד כבד, וצמחים תעשייתיים עם עומסי קומה משמעותיים דורשים לעתים קרובות מערכות יסוד עמוקות.
- (ב) [המאה ה-1]: [ה] [ה']: [ה'] [ה'] [ה']'[דרוש מקור], [ה'], [ה']]'[דרוש מקור]], [ה'[דרוש מקור], [ה'''']'[ה']']' [ה'[ה']']']'[ה'[ה']']']']' [ה'[ב[[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']']'[ב[[ה']'[ה'[ה'
- מגדלי טרנסימציה:0 (FLT:1) מגדלי שידור חשמליים ומגדלי תקשורת משתמשים בקרנות עמוקות כדי להתנגד לכוחות הרימה ולספק יציבות נגד עומסי רוח.
- (ב) [ה]המבנה על סויל המסכן: ⁇ 1] כל בניין שנבנה על אתרים עם אדמה חלשה, טבלאות מים גבוהות, או מעמקים משמעותיים של חומר דחוס דורש יסודות עמוקים.
- (ב) אזורים פשיסטיים:0 (ב) אזורים: 1) באזורים בעלי אדמה, יסודות עמוקים יכולים לספק עיגון ויציבות טובים יותר במהלך אירועים סיסמיים.
יתרונות של יסודות עמוקים
יסודות עמוקים מציעים יתרונות קריטיים שהופכים אותם הכרחיים עבור תרחישי בנייה מסוימים:
(FLT:0) יכולות טעינה גבוהה: יסודות עומק יכולים לתמוך בעומסים כבדים מאוד על ידי העברתם לקרקע חזקה או לשכבות סלע בעומק.יכולת זו חיונית לבניינים גבוהים, מבנים תעשייתיים כבדים ויישומים אחרים בעלי עומס גבוה.
(ב) כאשר הקרקעות הן חלשות, דחוסות או אחרות בלתי הולמות, יסודות עמוקים עוקפים אלה לחלוטין, ומגיעים לשכבות הבעייתיות הללו לחלוטין, דבר זה מאפשר בנייה אפשרית באתרים שאחרת יהיו בלתי ניתנים להשגה.
(FLT:0) ,Reduced Settlement Risk:FLT:1hil על ידי נושא על אדמה עמוקה ויציבה או שכבות סלע, יסודות עמוקים ממזערים את ההתנחלויות הכוללות ואת ההתנחלויות השונות.זה חשוב במיוחד עבור מבנים רגישים לתנועה, כגון מתקני ייצור דיוק או מבנים עם סיכות מתפתלות.
(FLT:0) ⁇ כבדות: 1FLT:1 יסודות עמוקים, במיוחד פירים ממקדים וערימות מונעות, ניתן לתכנן כדי להתנגד לכוחות מאוחרים משמעותיים מן הרוח, פעילות סיסמית, או לחץ האדמה.
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0)Versatility: 1) ניתן להתקין יסודות עמוקים במגוון רחב של תנאי קרקע, כולל תת-ימי, באמצעות מכשולים, ובתחומים עם גישה מוגבלת, מתן פתרונות שבהם סוגים אחרים של יסודות הם לא מעשיים.
חסרונות ומגבלות של יסודות עמוקים
למרות היכולות שלהם, יסודות עמוקים יש חסרונות משמעותיים שיש לשקול בזהירות:
(FLT:0) עלויות בנייה גבוהות יותר:FLT:1Build Funds, בעוד מציע יכולות בעלות עומס גבוה, נוטים להיות יקרים יותר וזמניים יותר מאשר עמיתיהם הרדודים.
(FLT:0) מורכב תהליך: FLT:1 ההתקנה של יסודות עמוק דורש ציוד מיוחד ומפעילים מיומנים.המורכבות הטכנית מגבירה את הסיכון של פגמים בבנייה אם לא מבוצע כראוי, ובקרת איכות יכולה להיות מאתגרת מאז רוב העבודה מתרחשת מתחת לאדמה.
(FLT:0)Extended Construction Timeline:FearLT:1) התקנה של יסודות עמוק הוא זמן-consuming, במיוחד עבור פרויקטים גדולים הדורשים ערימות רבות או פירים. Concreteing זמן עבור אלמנטים של סטקים-אין מוסיף עיכובים נוספים לפני בניית סופר יכול להתחיל.
דרישות הגישה:0 (FLT:1) ערימה גדולה של ציוד נהיגה נוקשות וקידוח דורשות גישה נאותה של האתר ומרחב העבודה. overhead, יכולת קרקעית עבור ציוד, וקירבת מבנים קיימים יכולים כולם להוות מגבלות.
(FLT:0) חששות סביבתיים: 1 (FreaLT:1) נהיגה הפין יכול ליצור רעש משמעותי רטט, פוטנציאל מטריד תושבים הסמוכים ומבנים הסמוכים מזיקים עשויים להיתקל באדמה מזוהמת או במים קרקעיים, הדורשים נהלי טיפול מיוחדים וסילוק.
(FLT:0) אי-וודאות ביכולת: FLT:1 שלא כמו ערמות מונעות, שניתן לבחון במהלך ההתקנה באמצעות התנגדות נהיגה, יכולת של אלמנטים ממקדמים מסתמכת יותר על נתוני חקירה הקרקע ועשויה להיות כפופה לאי-ודאות רבה יותר, במיוחד לגבי יכולת ההגשמה.
ניתוח השוואתי: Shallow vs. Deep Foundations
כאשר מחליטים בין יסודות רדודים ועמוקים, מהנדסים חייבים להעריך גורמים מרובים כדי לקבוע את הפתרון המתאים ביותר.זה באמת על התאמת המערכת הנכונה לאתר הנכון.תנאים של Soil, בניית סוג, משקל, מיקום - כל אלה משחקים תפקיד. ניתוח השוואתי מקיף עוזר לבעלי העניין להבין את הבורסות ולקבל החלטות מושכלות.
תנאי שימוש והיכולת
סולל הוא הקשר העיקרי בין המבנה לבין האדמה, ותכונותיו משפיעות באופן משמעותי על עיצוב הבסיס.קרקעות שונות יש נקודות חוזק שונות, דחיסות ופוטנציאל ההתרחבות.על ידי ביצוע חקירות גיאו-טכניות, ניתן לקבוע את יכולת הנושא של הקרקע - שהוא חיוני בבחירת בסיס שיכול לתמוך כראוי את העומסים המוטלים ללא התנחלויות או כישלון מופרז.
יסודות יישור הם אידיאליים עבור אתרים עם אדמה יציבה, היטב כי יש מספיק יכולת נושא ליד פני השטח.סוג אדמה מתאים כוללים חולות צפופה, קברים, חימרים נוקשים, וסלע מוסמך בעומק רדוד. כאשר פרופיל הקרקע מראה תכונות עקביות וכוח הולם בתוך כמה מטרים של פני השטח, יסודות רדודים מספקים פתרון כלכלי ויעיל.
יסודות עמוקים נעשים נחוצים כאשר הקרקעות הן חלשות, דחוסות מאוד, או משתנה.תנאים הדורשים יסודות עמוקים כוללים חימר רך, חולות רפות, אדמה אורגנית, מילוי חומרים, ומצבים שבהם שכבות מוכשרות קיימות רק בעומק משמעותי.
דרישות טעינה ודרישות מבניות
האופי והגודל של העומסים המוטלים על המבנה – בין אם זה מהמבנה עצמו, הדיירים או גורמים חיצוניים כמו רוח ופעילות סיסמית – ממלאים תפקיד חיוני בבחירת היסודות.מבנה עם עומסים כבדים עשוי לדרוש בסיס עמוק, בעוד מבנים קלים יותר יכולים להיות נתמכת עם יסודות רדודים.
יסודות יישור מתאימים למבנים עם אור יחסית לעומסים בינוניים, בדרך כלל כולל מבני מגורים, מבנים מסחריים קטנים ובנייה נמוכים.היכולת של יסודות רדודים מוגבלת על ידי העוצמה של אדמה לידת הקרקע ואת הגודל המעשי של הולכי רגל שניתן לבנות.
יסודות עמוקים נדרשים למבנים עם עומסים כבדים, כולל בניינים בעלי גודל גבוה, מתקנים תעשייתיים גדולים, גשרים ופרויקטים אחרים של תשתיות.הם יכולים להיות נועדו לשאת עומסים החל ממאות עד אלפי טון לכל רכיב, מה שהופך אותם מתאימים ליישומים התובעניים ביותר.
שיקולים
העלות היא תמיד גורם קריטי בבחירת היסודות, והההבדל בין יסודות רדודים ועמוקים יכול להיות משמעותי:
יסודות יישור הם בדרך כלל יותר עלות-תועלת בשל דרישות החפירה מופחתות, נהלי בנייה פשוטים, פחות ציוד מיוחד, וכמויות חומריות נמוכות יותר.תהליך הבנייה הפשוט גם מקטין את עלויות העבודה ומצמצם את הצורך במומחיות מיוחדת.
יסודות עמוקים כרוכים בעלויות גבוהות יותר עקב דרישות ציוד מיוחדות, כמויות גדולות יותר של חומרים (במיוחד עבור ערימות ארוכות או פירים גדולים של דיכאות), נהלי התקנה מורכבים יותר, והצורך במפעילים מיומנים ומהנדסים נוספים עשוי לכלול בדיקות ערימות, בדיקות יושרה, חקירות גיאוטכניות נרחבות יותר.עם זאת, כאשר תנאי האתר דורשים יסודות עמוקים, העלות הנוספת מוצדקת על ידי הבטיחות מבנית והם מספקים.
זמן בנייה ופרויקט לוח זמנים
הזמן הנדרש לבניית בסיס משפיע באופן משמעותי על לוחות הזמנים של הפרויקט הכולל ויכול להשפיע על עלויות מימון, מועדי דיקור, וכדאיות הפרויקט:
ניתן לבנות יסודות של יבול במהירות יחסית.התחמצות היא מינימלית, עיצוב טפסים הוא פשוט, ומיקום קונקרטי הוא פשוט.לאחר שהריפויים הבטניים, בנייה סופר-מבנה יכול להתחיל מיד.שלב הבסיס כולו לפרויקט מגורים טיפוסי עשוי להסתיים בימים עד כמה שבועות.
יסודות עמוקים דורשים יותר זמן בשל התקנת ערימות או אלמנטים פירים בודדים, אשר חייב להיות מותקן באופן שווה או עם פעולות מקבילות מוגבלות.Mobilization של ציוד מיוחד, בדיקות ערמה, וריפוי קונקרטי עבור אלמנטים של סיקים-אין-מקום כל להרחיב את ציר הבנייה. פרויקטים גדולים עשויים לדרוש חודשים עבור ההתקנה לבד.
המונחים:
התנהגות התיישבות היא שיקול קריטי בעיצוב הבסיס, שכן התיישבות מוגזמת או שונה עלולה לגרום נזק מבני, בעיות תפעוליות ובעיות אסתטיות:
יסודות יישור רגישים יותר להתיישבות כי הם נושאים על אדמה ליד-קרקע, אשר עשוי להיות דחוס יותר ומשתנה. התנחלויות מוחלטות התיישבות שונות יש להעריך בקפידה במהלך תכנון הקרקע הנכון, כולל קומפקטיות ובקרת לחות, חיוני למזער מבנים התיישבות על יסודות רדודים עשוי לחוות כמה התיישבות על פני זמן כפי שקרקעות מגובשות.
יסודות עמוקים בדרך כלל מציגים פחות התיישבות כי הם נושאים על אדמה עמוקה יותר, מוכשרת יותר או שכבות סלע כי הם פחות דחוסים כבר כבר מאוחד על ידי משקל של אדמה overlying יתר.הסיכון של התיישבות שונה מופחת כאשר כל האלמנטים הבסיס נושאים באותו אסטרטום.עם זאת, התיישבות עדיין יכול להתרחש באמצעות דחיסה של השכבות הנושא או באמצעות כוחות רדומים בתנאים מסוימים באדמה.
אתר אינטרנט Constraints
ההשפעה הסביבתית של פעילות הבנייה הופכת לשיקול חיוני יותר ויותר.אזורים עם טבלאות מים גבוהות, למשל, עשויים לדרוש סוגים מיוחדים של יסודות למניעת זיהום מים קרקעיים.
בדרך כלל, יסודות יישור יש פחות השפעה סביבתית בשל חפירות והפרעה מינימלית, הם עשויים לא להיות אפשריים באזורים רגישים לסביבה עם אדמה על פני השטח ירודה או שולחנות מים גבוהים.
ניתן להתקין יסודות עמוקים עם דרגות שונות של השפעה סביבתית בהתאם השיטה שנבחרה. ערימות Driven לייצר רעש ורטט שעשוי להיות בלתי מתקבל על הדעת באזורים עירוניים או ליד מבנים רגישים. יסודות קידוח מייצרים קלקל כי יש לטפל בו ולהיסר כראוי, אשר יכול להיות יקר אם מזוהמים.עם זאת, שיטות מסוימות של יסודות יסוד עמוק, כגון מיקרופילים, להציע התקנה דלת-לקטית מתאימה לאתרים רגישים.
גורמים קריטיים ב- Foundation Selection
בחירת סוג הבסיס היא החלטה רב-פנים הדורשת הבנה מעמיקה של האתר, המבנה ומטרות הפרויקט רחבות יותר.יש להעריך באופן שיטתי גורמים קריטיים רבים כדי להבטיח שמערכת הבסיס שנבחרה תעמוד בכל הדרישות הטכניות, הכלכליות והמעשיותיות.
חקירות גיאו-טכניות
חקירה זהירה של אתר הבסיס ומידע מפורט של אסטרטום subsurface יש צורך לעצב את הקרן ולהימנע כל השפלה עתידית של ביצועי הקרן. חקירות גיאוטכניות מקיף לספק נתונים חיוניים על סוגי אדמה, stratification, פרמטרים כוח, תנאי מים קרקעיים ובעיות פוטנציאליות כגון אדמה מתקדמת או חומרים מקודמים.
החקירה כוללת בדרך כלל משעממות אדמה, בדיקות החלפת (כגון בדיקות חדירה סטנדרטיות או מבחן הדבקה), בדיקות מעבדה של דגימות אדמה, ניטור מים קרקעיים.העומק וההיקף של החקירה צריך להיות מספיק כדי לאפיין את כל שכבות הקרקע שעשויות להשפיע על יסודות ביצועים.
ניתוח טעינה סטרקטי
נחישות מדויקת של עומסים מבניים היא יסוד לתכנון הבסיס.זה כולל עומסים מתים (משקל המבנה עצמו), עומסי חיים (כיבוש ושימוש בעומסים), עומס סביבתי (wind, Snow, seismic), וכל עומס מיוחד ספציפי לתפקוד המבנה.ניתוח העומס חייב לשקול לא רק עומסים אנכיים אלא גם כוחות מאוחרים יותר, רגעים, וכוחות הרמתיים פוטנציאליים.
גודל וחלוקת העומסים משפיעים ישירות אם יסודות רדודים או עמוקים נדרשים.עומסים מרוכזים כבדים מן העמודות עשויים לדרוש יסודות עמוקים גם כאשר ניתן לתמוך בעומסים מבוזרים קלים על יסודות רדודים.המהנדס המבני והמהנדס הגיאולוגי חייב לעבוד בשיתוף פעולה כדי להבטיח הנחות העומס עקביות ונכונות.
בניית קודים ותקנות
עיצוב הקרן חייב לציית לקודי בנייה החלים, הקובעים סטנדרטים מינימליים לבטיחות, שיטות עיצוב, מפרטים חומריים ושיטות בנייה. תיקונים מקומיים לקודים לאומיים עשויים להטיל דרישות נוספות בהתבסס על תנאים אזוריים כגון סיכון סיסמי, עומק קפוא או סכנות מצפות.
דרישות שכנוע, פרוטוקולי בדיקה ותקני תיעוד משתנים על ידי סמכות שיפוט, ויש להבין מוקדם בתהליך העיצוב.חלק מהסמכות השיפוטיות עשויות לדרוש סקירה עמיתים של עיצובים בסיסיים עבור סוגים מסוימים של פרויקטים או עשויים לחייב מערכות יסוד ספציפיות בתנאים מסוימים של אדמה.
מבנהים וקווי נכסים
נוכחותם של מבנים סמוכים יכולה להשפיע באופן משמעותי על בחירת הבסיס ועיצוב.היתר והתקנת הבסיס לא חייבים לערער או לפגוע בבניינים שכנים. Vibration מפני נהיגה ערמה עשוי להיות בלתי מתקבל על הדעת ליד מבנים רגישים או ציוד.
בסביבה עירונית עם מבנים מעוקלים הדוקים, יסודות עמוקים עשויים להיות מועדפים גם כאשר תנאי הקרקע עשויים לאפשר יסודות רדודים אחרת, פשוט למזער עומק חפירות ולהימנע מפגיעה בקרנות הסמוכים. לחלופין, טכניקות מיוחדות כגון חסימה או שיפור קרקע עשויים להיות הכרחיים כדי להגן על מבנים קיימים.
שיקולים עתידיים
עיצוב הקרן צריך לשקול שינויים עתידיים פוטנציאליים, התרחבות או שינויים בשימוש. בניין שתוכנן בתחילה עבור דיקור אור עשוי להיות מומר לשימוש עם עומסים כבדים יותר. הוראת עבור התרחבות אנכית בעתיד צריך להיחשב אם יש אפשרות להוסיף סיפורים למבנה.
שיקולי שינויי האקלים הופכים חשובים יותר ויותר, במיוחד לגבי רמות מי הקרקע, סיכון הצפה ותנאי לחות הקרקע.יש לתכנן עם גורמים מתאימים של בטיחות כדי להתאים לשינויים עתידיים סבירים בתנאי האתר.
טעויות נפוצות ומלכודות בעיצוב Foundation
טעיתם, ואתם מסכנים קירות, רצפות לא אחידות, או גרוע מכך, קבלו את הפרויקט שלכם נכון, ותקבעו את הפרויקט שלכם במשך עשרות שנים של יציבות ושלווה של הבנה של טעויות נפוצות, מסייעות להימנע מבעיות יקרות במהלך הבנייה ולאורך חיי הבניין.
חקירה גיאו-טכנית
אחת הטעויות הנפוצות והיקרות ביותר היא עיצוב בסיס אגן על נתונים גיאוטכניים לא מספיקים או עניים. עומק משעמם, מעט מדי מקומות משעממים, או כישלון לזהות תנאי קרקע קריטיים יכול להוביל עיצובים יסוד שאינם מתאימים לתנאי האתר בפועל.העלות של חקירה גיאוטכנית יסודית היא קטנה בהשוואה לפוטנציאל של כשלון או צורך לעבודה מגובשת.
תנאי Soil יכולים להשתנות באופן משמעותי ברחבי האתר, ושעמום צריך להיות ממוקם אסטרטגית כדי ללכוד את הכדאיות הזו. Relying על נתונים משעממים סמוכים מאתרים סמוכים או בהנחה שתנאים אחידים יכולים להוביל לבעיות חמורות.
המונחים:
חישובי עומס או כשל בחשבון עבור כל מקורות העומס יכולים לגרום לקרנות גדולות.זה בעייתי במיוחד כאשר שינויים עתידיים או שינויים בשימוש להגדיל עומסים מעבר ליכולת הקרן.
תשומת לב מיוחדת צריכה להיות נתונה לעומסים דינמיים, לכוחות מאוחרים יותר, ולכוחות הרמתיים, שלפעמים מתעלמים בעיצובים ראשוניים.עומסים סיסמיתים במיוחד דורשים ניתוח זהיר ויכולים להשפיע באופן משמעותי על דרישות היסוד באזורים בעלי רעידות אדמה.
התעלמות מהגבלות על מים
מים קרקעיים יכולים להשפיע עמוקות על ביצועי הבסיס, אך השפעתה לעיתים מזלזלת בטבלאות המים הגבוהות מפחיתה את יכולת הנושאת הקרקע, עלולה לגרום לבעיות של buoyancy עבור מבנים מתחת לדרגה נמוכה, ועשויה לדרוש מיקור במהלך הבנייה. טבלאות מים פלוגות יכולות לגרום להתנחלויות כמו אדמה מאוחדים או הישאר כפי שהם swell.
עיצוב ניקוז נכון הוא חיוני לביצועים הבסיס.התנקמי אי-המכר יכול להוביל להצטברות מים סביב יסודות, להגביר את הלחץ ההידרטי, גרימת שחיקה באדמה, ולהוביל פוטנציאלי לתשתית או חדירה למים לתוך המרתפים.
בקרת איכות בנייה ירודה
אפילו יסודות מעוצבים היטב יכולים להיכשל אם איכות הבנייה היא ענייה.בעיות בנייה נפוצות כוללות עומק חפירות לא מספיק, הכנת קרקע לא נכונה, מיקום חיזוק לא נכון, איכות בטון ירודה ו סטייה ממפרט עיצוב.בדיקה רציפה במהלך בניית הבסיס חיונית כדי להבטיח עמידה בדרישות העיצוב.
עבור יסודות עמוקים, בקרת איכות מאתגרת במיוחד מאז רוב העבודה מתרחשת תת-קרקעית.בדיקת אינטגרליות של פירים וערימות קידוח, בדיקות עומס, ניטור זהיר של הפרמטרים ההתקנה הם אמצעי אבטחת איכות חשובים.
בחירת סוג הקרן מבוסס כליל על עלויות
בחירת מערכת בסיס המבוססת על תקציב, לא תנאי האתר תוצאות ב רטרופיטות יקרות, עיכובים או בעיות ביצועים במהלך או לאחר הבנייה. בעוד עלות היא שיקול חשוב, אין זה הגורם היחיד הקובע. בסיס פחות יקר שאינו הולם לתנאי האתר יעלה בסופו של דבר הרבה יותר כאשר בעיות מתעוררות.
האפשרות הנמוכה ביותר עלות ראשונית עשויה לא לספק את הערך הארוך ביותר.דמיון הקרן ושיקום הם יקרים מאוד, לעתים קרובות עלות פעמים רבות יותר מאשר העלות המצטברת של בסיס מתוכנן כראוי. ניתוח עלות מחזור החיים צריך לשקול לא רק עלויות בנייה ראשוניות אלא גם ביצועים לטווח ארוך, דרישות תחזוקה וסיכון לכישלון.
דרישות עיצוב עבור קרן ow
יסודות יישור חייבים לעמוד בדרישות עיצוב מסוימות: בטיחות כנגד יכולת הנושאת, כלומר, כוח הרהר עולה על פני הקרקע הבסיסית; שליטה בהתנחלויות המוגזמות שעלולות להזיק למבנה המתגבר, או להשפיע על הפונקציונליות.דרישות הבסיסיות הללו מכוונות את תהליך העיצוב ולהבטיח ביצועים נאותים של הקרן.
המונחים: Capacity Analysis
ניתוח יכולת עמידה קובע את הלחץ המקסימלי שניתן ליישם בבטחה על הקרקע מבלי לגרום לכשלים חמורים.בדרך כלל, ניתוח מתח כולל חל על אדמה בעלות נמוכה ( ⁇ ) בטווח הקצר. עבור קרקעות בעלות גבוהה (sand) או עבור אדמה בעלות נמוכה על הקרקע בטווח הארוך, ניתוח מתח יעיל יותר מתאים.
יש להפחית את יכולת הנושא האולטימטיבית על ידי גורם מתאים של בטיחות כדי לקבוע את הלחץ הנאפשרי. גורמים טיפוסיים של טווח בטיחות מ 2.5 עד 3.0, בהתאם לאמינות נתוני הקרקע, את ההשלכות של כשל, דרישות קוד.העיצוב חייב להבטיח כי לחצים יישומיים נשארים מתחת ללחץ הנתיר תחת כל שילובי העומס.
ניתוח ההתנחלויות
ניתוח התיישבות צופה הן התיישבות כוללת והן התיישבות שונה תחת עומסים החלים.ההתנחלויות חייבות להיות מוגבלות לערכים שהמבנה יכול להכיל ללא נזק או פגיעה תפקודית. התיישבות אחרת, אשר גורמת לעיוות המבנה, הוא בדרך כלל קריטי יותר ויש לשלוט בו בזהירות.
חישובי התיישבות מיידיות (אלסטיות) התיישבות העצימות העיקרית, ודחיסה משנית. עבור אדמה קוהרסבית, התיישבות השיקום עלולה להתרחש לאורך תקופות ארוכות, ויש להעריך באמצעות נתוני מבחן האימות. עבור אדמה גרניט, התיישבות היא מיידית בעיקר וניתן להעריך באמצעות קורלציות אמפיריות או תיאוריה גמישה.
גבולות ההתנחלויות המקובלים תלויים בסוג המבנה וברגישותו לתנועה.מגבלות אופייניות למגוון ההתנחלויות בין 1 ל-2 אינץ' עבור רוב המבנים, בעוד התיישבות אחרת מוגבלת לעתים קרובות ל-0.5 עד 0.75 אינץ' בין עמודות סמוכים או לעיוותים זוויתיים של 1/300 עד 1/500.
עיצוב עיצוב של יסודות Foundation
יסודות הקרן חייבים להיות מעוצבים כמו חברים מבניים כדי לעמוד בפני רגעים מתכווצים, כוחות הרהר, ו אגרוף של מצעים קונקרטיים מופעלים על מנת לעמוד בפני מתחים יציבים שנגרמו על ידי לחץ אדמה.ה עובי חייב להיות מספיק כדי להתנגד למלר ולחבוט שר מבלי לדרוש חיזוק של שר, אשר בדרך כלל לא מסופק ברגל.
כיסוי קונקרטי על חיזוק חייב לעמוד בדרישות קוד כדי להבטיח עמידות והגנה על קורוזיה. בתנאים אגרסיביים של אדמה, אמצעי הגנה נוספים כגון כיסוי מוגבר, איכות גבוהה יותר, או ציפויים מגן עשויים להיות הכרחי.
דרישות עיצוב עבור קרנות עמוקות
עיצוב עמוק של יסודות כולל מורכבות נוספת בהשוואה לקרנות רדודות, הדורשות התחשבות במנגנוני העברת העומס, אפקטים של ההתקנה והתנהגות קבוצתית כאשר משתמשים באלמנטים מרובים.
המונחים: transfer mechanisms
קרנות עמוקות מעבירות עומסים באמצעות שני מנגנונים עיקריים: סיום נושא וחיכוך עור (נקרא גם התנגדות פיר) בסופו של דבר מתפתח בקצה הערימה כאשר הוא נושא על אדמה חזקה או שכבת סלע. חיכוך עור מתפתח לאורך פיר הערימה כפי שהוא נע יחסית לאדמה שמסביב.
התרומה היחסית של חיכוך קצה ועור תלויה בתנאי הקרקע, סוג ערמה, ושיטת ההתקנה.פילס המונעת לסלע או אדמה צפופה מאוד עשוי להפיק את רוב יכולתם מנושאת סוף.פילאס בפקדות עמוקות של חימר או חול עשויים להסתמך בעיקר על חיכוך העור.רוב ערימות לפתח יכולת באמצעות שילוב של שני המנגנונים.
ניתוח העברת המטען חייב לשקול את התנהגות הניתוק של שני המנגנונים.סוף הנושא בדרך כלל דורש יותר תנועה כדי לגייס יותר מחיכוך עור, אשר יכול להשפיע על תחזיות ההתנחלויות וחלוקת עומס בין קבוצות ערימות.
השפעות קבוצות
כאשר ערימות מרובות משמשים בקבוצה, התנהגותם שונה מזו של ערימות בודדות.ערימות מעוקלות באופן הדוק באמצעות הקרקע, ויכולת הקבוצה עשויה להיות פחות מסכום יכולות ערימות בודדות.גורמי יעילות הקבוצה אחראים לאינטראקציה זו והם מוחלים על מנת לקבוע יכולת קבוצתית.
התיישבות של קבוצות ערימות היא בדרך כלל גדולה יותר מאשר התיישבות של ערימות בודדות, כי הקבוצה פועלת על מסת אדמה גדולה יותר. ניתוח התיישבות קבוצה חייב לשקול את דחיסות של שכבות אדמה מתחת לעצות ערמות, אשר עשוי להרחיב למעמקים משמעותיים עבור קבוצות ערימות גדולות.
ספויוץ הפין בקבוצות חייב להיות מספיק כדי למזער את השפעות אינטראקציה תוך שמירה על מכסה ערמה לגודל סביר.טווח מינימלי טיפוסי של התכה מ 2.5 עד 3 קוטרים, עם ספיגה גדולה יותר לספק יעילות טובה יותר אבל דורש ערימה גדולה יותר.
יכולת טעינה מאוחרת
יסודות עמוקים חשופים לעומסים מאוחרים יותר יש לנתח הן עבור יכולת מאוחרת והן השתקפות מאוחרת יותר.קיבולת מאוחר יותר תלויה בהתנגדות הקרקע לאורך ערימה, קיבולת מבנית, תנאי תיקון ראש ערימה. שיטות ניתוח נע בין גישות פשוטות לעומסים קטנים מאוחר יותר שיטות מספרי מתוחכם עבור תנאי טעינה מורכבים.
השתקפות מאוחרת היא לעתים קרובות קריטריון שליטה עבור ערמות טעון מאוחר יותר, במיוחד עבור מבנים רגישים לתנועה. נוקשות הפין, נוקשות אדמה, ואורך ערימות השפעה מאוחר יותרal de השתקפות Battered (inclined) לעתים קרובות משמשים להתנגד עומסים גדולים מאוחר יותר ביעילות יותר מאשר ערמות אנכיות.
Pile Load Testing
בדיקת טעינה מספקת אימות ישיר של יכולת ערימה, ולעתים קרובות נדרש עבור פרויקטים גדולים או כאשר ביצועי ערמה אינם בטוחים. בדיקות עומס סטטי מחילות על עומסי מבחן ומדד את העקירה וכתוצאה מכך, מתן נתונים סופיים של קיבולת. בדיקות עומס דינמי להשתמש בכלים במהלך ערימה נהיגה כדי להעריך את היכולת בהתבסס על ניתוח משוואות גל.
בדיקות אינטגרליות מאמתות את ההמשכיות המבנית של ערימות של מחסנים ופירים ממקדחים.מתודולוגיות כוללות בדיקות ביושרה דלת-אימון, כריתת כליל ושלמות תרמית פרוטציה.מבחנים אלה יכולים לזהות פגמים כגון צוואר, הכללות אדמה, או איכות קונקרטית ירודה שעלולה לפשרה ביצועים.
שיקולים מיוחדים עבור סוגים שונים של Soil
סוגי אדמה שונים מציגים אתגרים ייחודיים והזדמנויות לעיצוב הבסיס.הבנת התנהגות ספציפית קרקע חיונית לבחירת יסוד מתאימה ועיצוב.
⁇ ⁇ (Clays)
אדמה קליי מציגה התנהגות תלויה בזמן בשל חוסר יכולת נמוכה שלהם.כוח בלתי נשלט שולט יציבות לטווח קצר, בעוד כוח ניקוז שולט בביצועים ארוכי טווח.יישבות ייצוב מתרחשת בהדרגה ככל שהלחץ העודף מתפזר, עלול להימשך שנים לאחר הבנייה.
חימרים רחבים מציבים אתגרים מיוחדים, נפיחות כאשר רטובים ומכווץ כאשר יבשים.שינוי נפח זה יכול לגרום תנועה משמעותית של יסודות עמוק המשתרע מתחת לאזור הפעיל או עיצובים רדודים מיוחדים עם חללים ריקים כדי להכיל swell עשוי להיות נחוץ באזורים נרחבים של חימר.
לחמר רך יש יכולת נושא נמוכה מאוד ודחיסות גבוהה, בדרך כלל הדורש יסודות עמוקים או שיפור קרקע. חימר רגיש מאבד כוח כאשר הוא מוטרד, אשר יכול להשפיע על התקנת ערמה ויכולת.
« « « sands and Gravels)
קרקעות גרניט שואבות את כוחן מחיכוך בין חלקיקים והם בדרך כלל ללא תשלום יכולת והתנחלויות תלויים בעיקר בצפיפות יחסית. Dense חולות וחצץ לספק תמיכה יסודית מעולה והם אידיאליים עבור יסודות רדודים.
חולות רופפות יש יכולת השפעה נמוכה יותר והם דחוסים יותר, שעלולים לדרוש גינוי או יסודות עמוקים. חולות רוויות מאוד עשויים להיות רגישים ללחיצות במהלך רעידות אדמה, לאבד את כל הכוח ולגרום לכישלון בסיסי. פוטנציאל ליקפוזה חייב להיות מוערך באזורים סיסמיים, ואמצעי הפחתה כגון משחת או יסודות עמוקים עשויים להיות נדרשים.
נהיגה מהירה בחולות צפופות יכולה להיות קשה ועשויה לגרום נזק לערעור או לקרנות מעוגלות מראש עשוי להיות נחוץ.חיכוך עור בחולות עולה עם עומק ולחץ יעיל, מה שהופך ערימות ארוכות בחול מאוד יעיל.
Soils ו- Fill
אדמה אורגנית, כולל אפט וחימר אורגני מאוד, הם מאוד דחוסים ויש להם יכולת נושא נמוכה מאוד.הם בדרך כלל לא מתאימים לתמיכה בקרנות ויש להסיר, עקפים עם יסודות עמוקים, או שיפור באמצעות טכניקות שינוי קרקע.
חומרי מילוי משתנים באופן נרחב באיכות ובהתנהגות.מלאים ממונעים ממוקמים וקומפקטיים על פי מפרטים יכולים לספק תמיכה נאותה של יסודות.מלאים לא מבוקרים, פסולת ממלאת, וחומרים ממוקמים באופן רופף הם בעייתיים ובדרך כלל דורשים הסרת או יסודות עמוקים המשתרעים באמצעות מילוי הקרקעות הטבעיות.
רוק רוק רוק
רוק מספק תמיכה בסיס מעולה כאשר יסודות קול ורציפות.הטבע על סלע יכולים לתמוך בעומסים גבוהים מאוד עם התיישבות מינימלית.עם זאת, איכות הסלע משתנה באופן משמעותי, ומזג האוויר, שבור, או סלע חלש עשוי להיות בעל יכולת נמוכה הרבה יותר מאשר אבן שלמה.
אי סדרי פני השטח הסלעיים יכולים לגרום להתנחלות שונה אם לא מטופלים כראוי.התחרפות על פני השטח בעל שם אחיד או שימוש בחפיפות מדרגה עשוי להיות הכרחי. קרסטי אבן גיר עם חללי פתרון מציב אתגרים מיוחדים, שכן ריקנים עשויים להתקיים מתחת ליסוד.
טכנולוגיות מתפתחות ופרקטיקה בת קיימא
הנדסה של הקרן ממשיכה להתפתח עם טכנולוגיות חדשות, חומרים, ושיקולי קיימות המשפיעים על עיצוב ושיטות בנייה.
טכניקות לשיפור הקרקע
שיטות לשיפור הקרקע יכולות להפוך קרקעות עניות לתמיכה נאותה של יסודות, לפעמים לחסל את הצורך בקרנות עמוקות.טכניקות כוללות קומפקטיות דינמי, פעולה ריבונית, עמודות אבן, ערבוב אדמה עמוקה, ו grouting. שיטות אלה יכולות להגדיל את יכולת הנושא, להפחית את ההתנחלות, לשפר את הניקוז, ולצמצם את פוטנציאל הנקה.
שיפור הקרקע יכול להיות יעיל בהשוואה לקרנות עמוקות עבור תנאי קרקע מסוימים דרישות הפרויקט.הבחירה של שיטות לשיפור הקרקע המתאים דורשת הערכה זהירה של תנאי הקרקע, שיפור מטרות, ומגבלות הפרויקט.
שיטות ניתוח מתקדמות
מודלים נומריים באמצעות ניתוח אלמנטים סופי ושיטות חישוביות אחרות מאפשרים ניתוח תשתית מתוחכמת יותר.כלים אלה יכולים מודל אינטראקציה מורכבת מבנה קרקע, אפקטים תלת-ממדיים והתנהגות לא לינארית כי שיטות פשוטות לא יכולות ללכוד.ניתוח מתקדם יכול לייעל עיצובים של יסודות, להפחית את ההשטנות ולספק הבנה טובה יותר של ביצועי יסוד.
בניית מודלים של מידע (BIM) משמשת יותר ויותר בתכנון בסיסי ובבניה, המאפשר תיאום בין דיסציפלינות, זיהוי התנגשות ותכנון בנייה. BIM מודלים יכולים לשלב נתונים גיאוטכניים, עיצוב מבני, ובניה המסתמכים לשיפור תוצאות הפרויקט.
שיקולים של
עיצוב תשתית בר קיימא רואה השפעות סביבתיות לאורך מחזור החיים של הקרן.זה כולל צמצום החפירה והשימוש החומרי, בחירת חומרים עם פחמן מגולם נמוך יותר, צמצום פסולת בנייה, ובהתחשב עמידות לטווח ארוך והתאמה.
שימוש חוזר של יסודות קיימים כאשר חידוש או טיהור מבנים יכול להפחית באופן משמעותי את ההשפעה הסביבתית ואת העלות.הערכה של יכולת הקרן הקיימת ותנאי מאפשר החלטות מושכלות לגבי שימוש חוזר בכדאיות.
חומרים חלופיים כגון איסוף בטון ממוחזר, חומרים מלטיים מצטברים, עץ ממונדס נחקרים עבור יישומי בסיס.חומרים אלה יכולים להפחית את ההשפעה הסביבתית תוך שמירה על ביצועים.
שיקולים אזוריים וגורמי אקלים
עיצוב הקרן חייב לקחת בחשבון את התנאים האזוריים ואת גורמי האקלים המשפיעים על התנהגות הקרקע וביצועי הבסיס.
פעילות פרוסט
באקלים קר, חדירה לקרקע עלולה לגרום לבלוטות הכפור, להרים יסודות ולגרום נזק. מעמקי הקרן חייבים להרחיב מתחת לקו הכפור כדי למנוע חסימה. עומק פרוסט משתנה על ידי האזור והוא מוגדר בקודים בנייה. אדמה קפואה-מישפטית, במיוחד אדמה חסימתית, הם נוטים ביותר לחיסכון ועלולים לדרוש אמצעים מיוחדים כגון בידוד, ניקוז, אדמה או החלפת.
שיקולים
אזורי רעידת אדמה דורשים שיקולים עיצוב יסודות מיוחדים.קרנות חייבות לעמוד בפני כוחות סיסמיים ולתאם רעד קרקע ללא כישלון.פוטנציאל ליקפוזה בחולות רופפת רוויות יש להעריך ולהקטין. יסודות עמוקים יכולים לספק ביצועים ססוציאטיים טובים יותר מאשר יסודות רדודים במצבים רבים, במיוחד באדמה משעממת.
עיצוב הקרן באזורי סיסמית חייב לעקוב אחר דרישות קוד עבור עיצוב סיסמי, כולל קטגוריות עיצוב סיסמיות מתאימות, גורמי שינוי תגובה ופרטים דרישות. דוקטיל פרטינג וחיזוק הולם הם חיוניים לביצועים סיסמיים.
בסביבה החוף והמרינר
בנייה חוףית ניצבת בפני אתגרים ייחודיים כולל תנודות טיטאל, פעולת גלים, פיסול ומצבים קורוזיים. יסודות חייבים להיות נועדו להתנגד לגורמים סביבתיים אלה ולשמור על יציבות על חיי העיצוב של המבנה. יסודות עמוקים משמשים בדרך כלל באזורי החוף בשל משקעים ימיים חלשים ואת הצורך להתנגד לכוחות מאוחרים מגלים וזרמים.
הגנה קורוזית היא קריטית בסביבות ימיות.הקונקט חייב להיות מתוכנן עם חסינות נמוכה וכיסוי נאות על חיזוק. הגנה קטוודית, ציפויי מגן, או חומרים עמידים קורוזיה עשוי להיות הכרחי עבור אלמנטים פלדה.
Arid and Semi-Arid Climates
באזורים אריד יש לעתים קרובות אדמה רחבה כי נפיחות עם לחות גדל וכווץ עם יבשה. . עונתי לחות ושקיית נוף יכול לגרום שינויים נפח אדמה משמעותי. עיצוב הקרן חייב להתאים את התנועות האלה דרך יסודות עמוקים המשתרעים מתחת לאזור פעיל, רצפות מבניות מבודדות מתנועה קרקעית, או עיצובים קרקעיים ייחודיים.
אדמה כובדת, אשר מחלחלת ומיישבת כאשר רטובה, נפוצים גם באזורים עקשניים.קרקעות אלה עשויות להופיע יציבות במצב יבש טבעי שלהם, אך עלולה לגרום להתנחלויות פתאומיות אם לחות עולה.
בניית שיטות העבודה הטובות ביותר
שיטות בנייה נכונות הן חיוניות כדי להבטיח כי יסודות להופיע כפי שתוכנן.גם העיצוב הטוב ביותר יכול להיכשל אם איכות הבנייה היא עני.
הכנת האתר
הכנת אתר adequate היא הבסיס של בניית בסיס מוצלחת.זה כולל פינוי צמחייה, הסרת חומרים מטופס וחומרים לא מתאימים, הקמת ציונים מתאימים וניקוז, והגנה על האתר מפני שחיקה.
יש לבדוק את תחתיתות ההיתר על ידי מהנדס גיאוטכני כדי לאמת כי תנאי הקרקע מתאימים הנחות עיצוב.אם תנאים בלתי צפויים נתקלו, העיצוב עשוי להיות שונה לפני שתמשיך עם בנייה.
בקרת איכות והערכה
בדיקה רציפה במהלך בניית הבסיס מבטיחה עמידה בדרישות עיצוב ומפרטים. נקודות בדיקה מרכזיים כוללות עומק חפירות ותנאי משטח נושא, ממדים טופס והיערכות, מיקום חיזוק וכיסוי, איכות קונקרטית ומיקום, וריפוי הליכים.
תיעוד של פעילויות בנייה, כולל תמונות, דוחות בדיקה ותוצאות הבדיקה, מספק תיעוד של בניית בסיס ויכול להיות בעל ערך עבור התייחסות עתידית או אם בעיות מתעוררות.
איכות מסחררת
איכות Concrete היא קריטית לביצועים של הקרן ועמידות. Mix עיצובים חייבים לעמוד בדרישות כוח ולספק יכולת עבודה נאותה עבור מיקום. עצירות נאותה מבטלת ריקות ומבטיחה מגע מלא עם חיזוק וקרקע. Adequate מרפא לחות ותנאי טמפרטורה לפיתוח כוח תקין.
בתנאים אגרסיביים של אדמה, עמידות קונקרטית היא חשובה במיוחד.ליתר דיוק עם סוגי מלט מתאימים וחומרים מלטיים משלימים מספק התנגדות טובה יותר להתקפה סולפטת, חדירה כלוריד ומנגנוני הידרדרות אחרים.
מסקנה
בחירת הסוג המתאים של הקרן חיונית להבטחת בטיחות, יציבות וארוכות של כל פרויקט בנייה.בחירת הבסיס הנכון היא קריטית בבנייה, שכן היא קובעת את היציבות והיציבות של מבנה.ההחלטה בין יסודות רדודים ועמוקים דורשת הערכה מקיפה של גורמים מרובים כולל תנאי קרקע, עומסים מבניים, מגבלות אתר, שיקולים סביבתיים, וגורמים כלכליים.
יסודות שופעים מציעים פתרונות יעילים עבור מבנים קלים יותר על אדמה נאותה, מתן פשטות, כלכלה ובניה מהירה. השימוש הנרחב שלהם בבנייה מסחרית למגורים ואור מדגים את יעילותם כאשר תנאי האתר מתאימים.
יסודות עמוקים מספקים פתרונות חיוניים עבור מבנים כבדים, תנאי קרקע עניים, ואתרים מאתגרים שבהם יסודות רדודים אינם מספיקים.בעוד יקר ומורכבים יותר, הם מאפשרים בנייה באתרים שאחרת יהיו בלתי ניתנים להשגה ולספק ביצועים מעולים עבור יישומים תובעניים.מגוון סוגי יסודות עמוקים - כולל ערימות מונעות, פירים ממקדים, מיקרופילים ומערכות מיוחדות - גמישות לטיפול בדרישות פרויקט מגוונות.
בחירת יסודות רדודים ועמוקים דורש שיקול זהיר של גורמים שונים כדי להבטיח כי הסוג הנבחר מתאים לצרכים של הפרויקט, תנאי גיאוטכניים, ומגבלות תקציביות.הצלחה דורשת שיתוף פעולה בין בעלי, אדריכלים, מהנדסים מבניים, מהנדסים גיאוטכניים, ו קבלנים לפתח פתרונות יסוד העומדים בכל דרישות טכניות, כלכליות ומעשיות.
הבנת ההבדלים בין יסודות רדודים ועמוקים, היתרונות והחסרונות שלהם, והגורמים המשפיעים על בחירת הבסיס מאפשרים קבלת החלטות מושכלת לאורך תהליך התכנון והבנייה. תורו, שיטות ניתוח נאות, דבקות בבניית קודים, ופרקטיקות בנייה איכותיות הן כל האלמנטים החיוניים של הנדסה מוצלחת.
ככל שטכנולוגיית הבנייה מתקדמת וקיימות הופכת חשובה יותר ויותר, הנדסה מבוססת ממשיכה להתפתח.חומרים חדשים, שיטות בנייה חדשניות, טכניקות לשיפור הקרקע וכלים מתקדמים בניתוח מרחיבים את האפשרויות לתכנון הבסיס.
על ידי הערכה קפדנית של דרישות הפרויקט, תנאי האתר, ואפשרויות היסוד הזמינות, בעלי העניין יכולים לבחור מערכות בסיס המספקות תמיכה בטוחה, כלכלית, עמידה מבנים.אם לבחור יסודות רדודים או עמוקים, המטרה נשארת קבועה: לספק פלטפורמה יציבה אשר מעבירה בבטחה עומסים מבניים לכדור הארץ ומבטיחה את הביצועים ארוכי הטווח של הסביבה הבנויה.
למידע נוסף על הנדסה ותהליכי בנייה מיטביים, לשקול לחקור משאבים מארגונים מקצועיים כגון FLT:0Geo-Institute של ASCEIRFLT:1, FLT:2Deep Foundations Institutes (FLT 3:0) ו-FLT:4 Concrete InstituteFLT:5 ארגונים אלה מספקים פרסומים טכניים, עיצוב, חינוך מתמשך עבור הזדמנויות הנדסיות.