Estacas perfuradas: dispositivo e sutilezas da construção

Qualquer construção de tipo moderno precisa de uma fundação ou fundação confiável, que garanta a segurança, estabilidade e confiabilidade de toda a estrutura. Na maioria das vezes, os desenvolvedores usam um tipo de fundação em faixa - é fácil de instalar, não requer grandes custos físicos ou financeiros, mas não pode ser usada em todas as áreas do solo. Rochas de solo duro às vezes estão localizadas em grandes profundidades, o que muitas vezes aumenta o volume de terraplenagem e aumenta todos os tipos de custos. Aqui é aconselhável a utilização de uma fundação sobre estacas perfuradas, dispositivo e sutilezas da obra de construção cuja instalação consideraremos neste artigo

O tipo de pilha de instalação de fundação é conhecido até mesmo por iniciantes na indústria de construção. É bastante popularizado e pode ser encontrado na construção de absolutamente quaisquer edifícios - sejam centros comerciais inteiros ou casas particulares. Isso, é claro, é explicado pela confiabilidade da instalação (já que as estacas distribuem uniformemente a carga da construção em solo duro) e menores custos financeiros, uma vez que uma fundação de fundação monolítica, e especialmente uma fundação de boa qualidade, custa muito mais dinheiro .

Vamos começar com os pontos positivos:

• Como já mencionado, o trabalho de instalação de quaisquer estruturas de estacas é muito mais barato do que monolíticos ou análogos de fita, embora tenham a mesma alta capacidade de carga devido à distribuição uniforme da carga;
• O projeto de estacas perfuradas permite instalar a fundação de um edifício em quase todas as áreas de solo, ou seja, argila arenosa e rochas com alto nível de água subterrânea;
• A vida útil ou vida útil de estacas perfuradas com planejamento e instalação adequados pode chegar a 50 anos ou mais;
• Ao contrário da instalação de uma fundação de faixa com estacas cravadas, que precisam de solo de superfície mais ou menos macio para cravação confiável, as estacas perfuradas são colocadas no solo após a perfuração do furo e não podem ser danificadas como resultado de cravação mecânica ou automática;
• A instalação de estacas perfuradas, de fato, não exerce nenhuma pressão sobre as rochas do solo, como no caso das estacas cravadas, podendo ser utilizadas em áreas mesmo com elevado congestionamento do solo, quando já existem muitos edifícios próximos à futura construção , que é típico de grandes cidades;

• A colocação de fundações dos mais diversos tipos pressupõe a presença de equipamentos especiais, que, via de regra, são bastante dimensionais e podem prejudicar a integridade paisagística do seu território, ao contrário das estacas perfuradas, cuja instalação pode ser feita manualmente e raramente requer qualquer equipamento;
• Alguns tipos de concreto armado são muito instáveis ​​a processos como a corrosão, pois destrói sua estrutura interna, o que leva a uma diminuição da confiabilidade e estabilidade de toda a estrutura, ao mesmo tempo, estacas perfuradas de alta qualidade são destituídas deste inconveniente e pode funcionar corretamente sem trabalho de inspeção por um longo período de tempo;
• Quanto às grandes cidades com sistema de esgoto desenvolvido ou grande número de estruturas subterrâneas de engenharia, as estacas perfuradas não representam um perigo potencial para essas comunicações, uma vez que podem ser colocadas em absolutamente qualquer lugar e, se desejado, movidas;
• Uma vantagem insignificante, mas importante - ao contrário de outros tipos, a fundação em estacas perfuradas é instalada de forma rápida e quase silenciosa.

• Nos primeiros estágios de instalação deste tipo de estaca, o técnico se depara com o problema dos altos custos do concreto para uma estaca separada. Além disso, dependendo do tipo de solo e de suas características, é nesta área que é difícil calcular o volume exato de concreto necessário - isso se deve ao fato de que o solo ao redor da pilha instalada geralmente não é compactado.
• A segunda desvantagem significativa é o grande volume de terraplenagem manual. Realizar trabalhos manuais é mais barato e menos intensivo em recursos apenas nos casos em que você mesmo é um desenvolvedor experiente e entende todas as sutilezas de uma organização de trabalho competente. Em outro caso, sem a ajuda de trabalhadores assalariados, a instalação independente de estacas perfuradas pode levar a resultados desastrosos, que já são mais caros para si mesmo.

• A próxima desvantagem é comum para cada tipo de fundação e estruturas de estacas - precisão excepcional nos cálculos. Lembre-se que fatores como o nível de congelamento do solo, o levantamento do solo, o nível do lençol freático, a influência de fatores climáticos externos podem não incomodar na fase de instalação das estacas, mas certamente farão você se lembrar em o futuro, uma vez que esses fatores, em sua maioria, podem mudar.
• Uma desvantagem importante é a complexidade, ou melhor, a impossibilidade de colocar uma cave ou divisão da cave por baixo do edifício. Com um layout competente, você pode colocar uma pequena adega para verduras e alimentos sob a fundação do prédio, mas mesmo neste caso, você deve ter cuidado - a distribuição desigual das pilhas sob o prédio leva a um aumento nas cargas sobre suas seções individuais. E isso já são avarias, rachaduras e lascas.

Depois de estudar todos os prós e contras descritos acima, vale a pena formular uma definição clara de estacas perfuradas. Estacas perfuradas (alguns chamam este tipo de "perfuradas") - são estacas, para a instalação das quais são pré-cavados ou perfurados no solo orifícios com a profundidade e o diâmetro pretendidos. Em seguida, um quadro de reforço é colocado lá, que é posteriormente preenchido com cimento (alguns desenvolvedores primeiro enchem a pilha com cimento e, em seguida, reforçam sob uma certa pressão). Após passar por essas etapas de trabalho e endurecimento do concreto, as estacas são interligadas com uma base de concreto armado, e como resultado, obtém-se a mesma fundação em faixa, mas já em estacas perfuradas.

No momento, não há um padrão GOST separado para a instalação de estacas perfuradas, mas há uma lista separada de regras e regulamentos que um técnico deve seguir ao instalar qualquer tipo de fundação do tipo estaca. Estes são SNiP 02.03, 02.01 e 03.01. Cada uma destas regras foi introduzida em produção no final do século XX, no entanto, as suas disposições gerais, devido a pequenas alterações nos processos de instalação de estacas, não se alteraram até aos dias de hoje.

Se você cumprir os requisitos dos SNiPs, antes da instalação das estacas perfuradas, é necessário fazer cálculos de natureza geológica, hidrometeorológica e geodésica. Depois de realizar cálculos precisos, vale a pena escolher: o tipo de estacas perfuradas adequadas ao seu território, o tamanho das estacas ou os próprios suportes. Você pode calcular alguns dos dados geológicos e hidrometeorológicos sozinho, com a ajuda de um técnico especializado, ou entrar em contato com os centros hidrometeorológicos mais próximos para obter informações factuais.

As normas SP pressupõem a influência de fatores climáticos no próprio processo de instalação. Aqui o técnico é aconselhado:

• realizar a colocação de estacas perfuradas em solos úmidos sob condições térmicas do ambiente externo não inferiores a -10 Hz;
• realizar todo o conjunto de medidas para evitar o congelamento da composição do concreto antes do processo de vazamento no poço;
• garantir a operação adequada do equipamento em certas condições ambientais.

Em maior medida, esses requisitos dizem respeito, é claro, às condições ambientais em valores de baixa temperatura, uma vez que a maioria dos problemas surgem devido aos processos de levantamento do solo (para minimizar esses processos, você deve usar dados de congelamento do solo em sua território). Em altas temperaturas, via de regra, não há problemas com o desempenho do equipamento e com o vazamento da solução.

Além das recomendações descritas, um determinado conjunto de medidas deve ser adotado para preparar o território para a instalação de estacas perfuradas.

Este complexo pressupõe:

• instalação de barreiras e placas de advertência nos limites da obra;
• liberação do território de todos os elementos que restringem o movimento ou a construção - eles irão retardar o processo de construção e terão um efeito e carga desnecessários sobre o solo (se os objetos forem sobredimensionados);
• remoção da cobertura de grama e todos os tipos de arbustos do canteiro de obras - elementos individuais da planta podem interferir no trabalho;
• prover o local com estruturas de drenagem - isso é útil para a operação futura de uma casa já construída, e também será útil no próprio processo de desenvolvimento devido às condições climáticas nem sempre favoráveis ​​ou níveis de lençol freático muito elevados;
• organizar a área de construção de forma que todo o equipamento necessário para furar e vazar possa entrar livremente no objeto e se movimentar em torno dele.

A fabricação de uma fundação de alta qualidade sobre estacas perfuradas apresenta algumas características. Isto aplica-se, via de regra, às características dos elementos de fixação utilizados, fixação e vedação tanto do poço como das estruturas de estaca. Considere as características dos elementos da fundação do tipo furado. O primeiro elemento importante é a cofragem, a sua estrutura e características. Eles já foram mencionados logo acima no material como um elemento de fixação para peças de reforço.

Talvez muitos de vocês estejam acostumados a entender a fôrma como um elemento de madeira ou ferro para moldar estruturas de concreto ou concreto armado.

Em parte, essa tecnologia também se aplica à construção de estacas, porém, neste caso, o seguinte pode atuar como cofragem:

• material de cobertura cilíndrico (é aconselhável se o diâmetro do furo não ultrapassar 50-60 centímetros) - este elemento irá fornecer impermeabilização adicional das partes de reforço durante o processo de vazamento;
• tubo de fibrocimento - é mais forte do que outros análogos, fortalece toda a estrutura e protege contra danos mecânicos não intencionais;
• Tubos de PVC, PP ou tubos feitos de outros polímeros (este tipo é aplicável para edifícios pequenos, superdimensionados e leves, um exemplo disso é uma pequena casa, uma casa de banhos, um edifício de não mais que 2-3 andares).

A cofragem pode ser removível e não removível, mesmo depois de despejar o concreto. Os técnicos costumam usar o primeiro tipo, o segundo tipo fornece fixação adicional e impermeabilização da fundação de concreto armado, mas o primeiro é mais econômico. Observe que ao usar alguns tipos de cofragem de polímero, vale a pena considerar a vulnerabilidade de algumas espécies à luz solar direta. Ao mencionar a fôrma, vale a pena mencionar o método de fixação das paredes do furo usando um revestimento - ele desempenha uma função um tanto semelhante, mas na maioria das vezes não é removido do tubo, embora desenvolvedores econômicos e desenvolvedores com recursos limitados possam fazer diferente.

Muitos construtores inexperientes não prestam atenção a um parâmetro tão importante como a qualidade e a instalação correta de elementos reforçados em uma fundação perfurada. Um erro comum na definição do papel das peças de reforço para estacas é simplesmente sua presença ou ausência. Em outras palavras, se eles existem, então já está bom. Esta é fundamentalmente a abordagem errada e pode ser aplicada a pequenos edifícios privados, mas se você ignorar esse fator ao construir grandes edifícios, você arrisca a confiabilidade de todo o edifício.

Com base nas normas da SNiPa, a gaiola de reforço é uma estrutura de 4 ou mais hastes verticais com um diâmetro de pelo menos 10 mm. A própria estrutura da gaiola de reforço, na verdade, é um cilindro - a fixação das hastes com grampos horizontais especiais (de metal, em regra). É importante notar que quando a gaiola de reforço é imersa em um poço preparado, os topos das hastes devem ser liberados em 20-40 centímetros do ponto mais alto do projeto do poço (ou da ponta do invólucro, cofragem) - este é necessário para a fixação subsequente da fundação de concreto armado.

Deve-se notar que a colocação de uma estrutura reforçada em caso de assentamento de concreto com entulho (usando pedra britada ou pedra de entulho, que são cravados no concreto aplicando pressão de vibrador) pode ser problemática. Neste caso, os elementos reforçados não são colocados em toda a altura da estrutura, mas apenas na parte superior da estaca. Este método é utilizado em dois casos: quando o desenvolvedor deseja fortalecer as estacas de forma natural; se desejar, economize na mistura de concreto.

Outro ponto importante na instalação de uma fundação furada é a correta colocação da grade e o cumprimento de suas funções com as características exigidas. Se a instalação correta da grade é importante, ou se basta simplesmente colocá-la sobre as pilhas - a questão é um tanto retórica. A gradagem desempenha a função principal no trabalho de fundação - distribui a pressão e a carga aplicadas do edifício para as estacas ou solo. A diferença entre a grade da fundação furada e a grade do tipo de fita usual é que ela não repousa sobre as rochas do solo em trincheiras preparadas, mas nas extremidades das hastes reforçadas que crescem acima da pilha.

Lembre-se, no inverno, há um alto risco de deformação do solo devido aos processos de elevação - para uma fundação do tipo estaca, este é um problema comum, portanto, para evitar danos à própria fundação, vale a pena deixar um vão de 15-20 centímetros entre a sua base e o solo. Se já instalou a grelha e a altura do solo é inferior à indicada, recomendamos colocar uma camada de 5 cm de espuma plástica por baixo da grelha, evita o inchaço e normalmente restaura a sua forma em períodos mais quentes.

Vale a pena dar instruções passo a passo, quando o usar, e depois de realizar os cuidados e medidas descritos acima, o técnico poderá construir com as próprias mãos uma fundação perfurada de alta qualidade.

Portanto, o construtor deve seguir as seguintes etapas:

• realização de trabalhos de medição e marcação - para a sua competente execução, os técnicos elaboram ou encomendam desenhos especiais, tendo em conta as características territoriais e técnicas do edifício;
• determinação do tipo de estacas - estacas suspensas (que não atingem solo denso) e estacas (estruturas de estacas baseadas em rochas sólidas), o primeiro tipo é mais aplicável em áreas de solo disputável - com um nível elevado de água subterrânea, com possível mudanças de solo e com solos muito elevados no inverno;
• instalação de uma sonda de perfuração no ponto de perfuração;

• perfurar um poço com os valores de profundidade e diâmetro necessários ao técnico (estes dois parâmetros são selecionados antes do início da construção, dependendo das dimensões da edificação e do tipo de solo);
• a introdução de uma solução de argila - necessária para evitar os processos de desprendimento das paredes do buraco, e então - a superfície argilosa não permite a umidade do lençol freático e torna-se uma espécie de reforço interno natural do buraco;
• cascalhos (ou os mesmos produtos de perfuração - todos os tipos de rochas, impurezas, estratos obtidos durante a perfuração) devem ser removidos para a superfície com fluido de perfuração ou mecanicamente (tudo depende do tipo de perfuração);

• se o objeto é grande e dimensional, e os futuros elementos de estaca requerem reforço excepcional, o desenvolvedor usa equipamento especializado para imergir os elementos de reforço em toda a profundidade de um poço já cavado (dependendo da profundidade, este processo pode ocorrer sob pressão) ;
• depois de colocados no furo, os elementos de reforço são fixados com batentes, tais batentes podem ser fôrmas, cujas variedades consideraremos a seguir;
• após os procedimentos acima, o furo é preenchido com concreto (dependendo da profundidade da estrutura da estaca, o concreto pode ser entregue com equipamento especial ou manualmente, porém, a concretagem em qualquer caso não deve durar mais do que 3 horas - esta é a norma SNiP );
• outras ações envolvem a perfuração e enchimento dos poços já em um ponto diferente de acordo com o esquema descrito, outras ações de medição e fixação de todas as estacas com uma fundação de faixa de concreto armado.

O processo de instalação de qualquer fundação é baseado em números claros e secos. Não importa o quanto você gostaria de pensar o contrário, o menor erro na instalação da fundação - e você pode fornecer a si e à sua estrutura constantes reparos com terraplenagem e muitos custos financeiros. Evitar isso é simples - basta levar em consideração a maior variedade possível de fatores que podem afetar a confiabilidade de sua fundação. Isso, é claro, também se aplica à fundação em estacas perfuradas.

Aqui está uma lista completa de parâmetros que, de uma forma ou de outra, afetam a segurança da instalação de uma fundação perfurada:

• a área e o comprimento da fundação / gradagem, bem como a sua altura, a área da superfície lateral e do pé - desta forma pode calcular a pressão média da edificação numa parte separada da fundação e da estaca ( não se esqueça de levar em consideração os parâmetros das partições internas);
• custos médios dos elementos de concreto ou entulho - isso permitirá calcular as possibilidades de rigidez e resistência de uma estaca individual - aqui vale a pena levar em conta a presença ou ausência de canos de cerco, fôrmas, elementos de impermeabilização (não se esqueça que o os custos iniciais planejados de concreto são quase 100% ligeiramente inferiores ao volume gasto no resultado);

• carga e pressão em uma pilha individual e carga na rocha com o peso do edifício e da fundação;
• devem ser observados os requisitos e recomendações para a moldura reforçada - trata-se do diâmetro de 1 cm, a quantidade, comprimento e peso das barras de reforço, o diâmetro e passo das pinças de fixação de acordo com o SNiP para a sua edificação;
• as características da fôrma (dependendo do material usado para a fôrma, esses valores de acordo com GOST variam muito);
• além de tudo isso, leve em consideração as condições climáticas externas, já mencionadas acima.

Muitas vezes acontece que alguns dos tipos de cálculos não podem ser aplicados a edifícios erguidos por incorporadores privados., isso pode ser justificado por fatores como a instalação de estruturas e elementos adicionais no território (aos quais operações de projeto precisas não podem ser aplicadas antes da construção), o uso de um tipo individual de fundação (estrangeira, não tão popular ou não tão amplamente tipos de fundação conhecidos) e alguns outros.Esta é uma situação comum hoje em dia, à medida que o número de projetos individuais é cada vez maior e há cada vez mais soluções de design ousadas na construção de edifícios. Neste caso, o desenvolvedor deve usar as normas, regras e tabelas com dados em SNiP 2.02.03-85, SNiP 3.03.01-87, SNiP 52-01-2003 e GOST R 52086-2003. O estudo desses documentos permitirá que você determine o número ideal de elementos de estaca, calcule a profundidade da estaca, a carga no solo e a fundação em sua área e certamente será útil para construtores iniciantes.

O processo de cálculo de uma base entediada é simples. Primeiro, você precisa calcular o peso de todas as estruturas de fundação, levar em consideração o peso aproximado dos móveis, pessoas, barreiras de parede, escadas, superestruturas, cargas de neve ou chuva. O próximo passo será determinar a capacidade de carga de uma estaca individual, que dependerá de parâmetros como o diâmetro e comprimento da estaca, as características da gaiola de reforço, as cargas de rochas do solo e suas propriedades. Você pode calcular a capacidade de suporte das estacas a partir dos dados obtidos nos testes de matriz

Após as medidas calculadas, o construtor realiza um trabalho corretivo, que inclui a otimização do número de estacas (se o número for ímpar, geralmente é arredondado para um número par) e verificar toda a estrutura quanto a danos e rachaduras. O número de estacas, bem como a distância entre elas, é determinado pelo peso da edificação e pelo diâmetro das próprias estacas. Ao colocar as estacas, tenha em atenção que é necessária a sua instalação nas esquinas e na junção das paredes junto ao edifício. Caso contrário, a carga e a pressão em certas seções da fundação podem estar próximas do valor crítico.

Depois de ler as recomendações dos especialistas, você pode entender que não deve negligenciar as regras para a instalação de estacas perfuradas. Qualquer fundação é a base de um edifício, seu "núcleo". Uma imprecisão fundamental em cálculos errados - e considere que, em vez dos 100 anos prescritos, sua casa permanecerá apenas por 30-40. Considere este fato se você deseja economizar na qualidade do concreto ou no número de hastes armadas, não se esqueça de usar as normas dos SNiPs e GOSTs, eles não são criados para limitar suas atividades e não para restringir ações na instalação, mas apenas para sua segurança e a segurança de outras pessoas.

Para obter informações sobre como fazer pilhas furadas com as próprias mãos, veja o próximo vídeo.