Сплошные фундаменты

Термины и определения

Грунты –любые горные породы, которые в инженерно-строительной деятельности человека используются в качестве оснований сооружений, среды, в которой сооружения возводятся, или материала для сооружений.

Прочность грунта – способность сопротивляться воздействию внешних нагрузок не разрушаясь.

Фундамент – подземная часть здания, которая предназначена для передачи нагрузки от здания на залегающие грунты основания.

Осадка– вертикальные перемещения подошвы фундамента. Основной вид деформации.

Обрез- верхняя плоскость фундамента, на которую опираются надземные конструкции.

Глубина заложения – расстояние от поверхности планировки до подошвы.

Высота фундамента – определяется расстоянием от подошвы фундамента до его обреза.

Центрально-нагруженный фундамент – фундамент, у которого центр тяжести подошвы и внешней нагрузки находится на одной вертикали.

Внецентрально-нагруженный фундамент – фундамент, у которого внешняя нагрузка приложена с эксцентриситетом относительно центра тяжести подошвы фундамента.

… Победить природу

можно только подчиняясь ей.

Философ Л.Сенека.

Определение глубины заложения подошвы фундамента

Глубина заложения фундамента определяется из условия промерзания.

Нормативная глубина промерзания определяется по формуле

, (1)

где Mt – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур воздуха в данном районе; СНиП II-I-82.Строительная климатология и геофизика. Нормы проектирования. М.:Стройиздат,1983.

d0 – величина, принимаемая равной:

0,23 — для суглинков, глин;

0,28 — для супесей, песков мелких и пылеватых;

0,30 — для песков гравелистых, крупных и средней крупности;

0,34 — для крупнообломочных грунтов.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется :

, (2)

где — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для фундаментов неотапливаемых сооружений =1,1 , а для отапливаемых по таблице СНиП 2.02.01-83(табл.9).

Нормы рекомендуют расчетную глубину заложения фундаментов наружных стен и колонн принимать по табл.8 в зависимости от положения уровня подземных вод и показателя текучести пылевато-глинистых грунтов, которые должны сохраняться в течение всего периода эксплуатации зданий.

Таблица 8

Глубина заложения подошвы фундаментов d
в зависимости от расчетной глубины промерзания

Наименование грунта под подошвой фундамента Глубина заложения фундаментов от уровня планировки в зависимости от глубины расположения подземных вод
Скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности при при
Не зависит от Не зависит от
Пески мелкие и пылеватые Не менее То же
Супеси с показателем текучести: при IL<0 IL0 То же “ “ Не менее
Суглинки, глины, а также крупнообломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем при показателе текучести грунта или заполнителя: при IL0,25 IL<0,25 “ “ То же Не менее

Таблица 9

Коэффициент влияния теплового режима сооружения

на промерзание грунтов около фундаментов наружных стен

Особенности сооружения Коэффициент при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к фундаментам наружных стен,
20 и более
Без подвала, с полами, устраиваемыми: на грунте на лагах по грунту по утепленному цокольному перекрытию С подвалом или техническим подпольем 0,9 1,0 1,0 0,8 0,8 0,9 1,0 0,7 0,7 0,8 0,9 0,6 0,6 0,7 0,8 0,5 0,5 0,6 0,7 0,4

Примечание. При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент принимается с округлением до ближайшего меньшего значения.

Если подошва фундамента попадает на слабый слой (R0 — не нормируется), необходимо изменить глубину заложения и выбрать несущий слой путем анализа инженерно – геологических условий.

Определение размеров подошвы фундаментов

Расчет по несущей способности производят исходя из теории линейной деформируемой среды, где среднее давление под подошвой фундамента ограничивается развитием зон пластических деформаций под краями фундамента на глубину d, не превышающую 0,25 ширины подошвы фундамента. Такое давление называется расчетным сопротивлением грунта основания R.

. (3)

В Нормах (СНиП 2.02.01-83) при проектировании фундаментов в открытых котлованах требуется обеспечить условие:

pII ≤ R, (4)

где pII – среднее давление по подошве фундамента, кПа;

R- расчетное сопротивление основания, кПа.

Для внецентренно-нагруженных фундаментов проверяются условия:

Рmax≤1,2R, (5)

Рmin>0 , (6)

где Рmax,Рmin, – краевые давления подошвы внецентренно нагруженного фундамента.

Условие (10) обеспечивает исключение отрыва подошвы фундамента от грунта.

Применительно к прямоугольной площади подошвы фундамента краевые давления можно определить по формулам:

(7)

Эксцентриситеты и . (8)

В случае, когда момент действует только относительно одной главной оси инерции, что бывает достаточно часто, формулы (11) примут вид:

(9)

где – эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжести площади подошвы фундамента, м.

Исходя из условия равновесия площадь подошвы центрально-нагруженного фундамента:

, (10)

где – расчетная нагрузка по второй группе предельных состояний, приложенная к обрезу фундамента (в уровне планировочной отметки), кН;

— осредненное расчетное значение удельного веса грунта и материала фундамента.

Принимается =17 кН/м3 для подвальных зданий,

=20 кН/м3 для бесподвальных зданий;

d – глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки или пола здания по грунту, м;

R0- условное расчетное сопротивление грунта основания, кПа.

После нахождения площади подошвы устанавливаются размеры фундамента:

1) , м – в случае квадратной подошвы; (11)

2) в случае прямоугольной подошвы:

, (12)

где — коэффициент отношения размеров большей стороны к меньшей (ширине) b.

Для ленточного (непрерывного) фундамента м, т.е. ширина численно равна площади подошвы, так как используемая расчетная нагрузка обычно приходится на м длины фундамента.

Найденные размеры подошвы фундамента округляются с учетом принятой модульности и унификации элементов конструкций (табл.10, 11, 12), конструируют и рассчитывают фундамент на прочность.

По принятым размерам фундамента определяют его объем и вес

, (13)

где — удельный вес материала, кН/м3, из которого будет изготовлен фундамент:

– особо тяжелый бетон, применяемый для специальных защитных конструкций, изготавливается на особо тяжелых заполнителях (барит, магнетит, чугунный скрап) ;

– тяжелый бетон, применяемый во всех несущих конструкциях, изготавливается на песке, гравии, щебне из тяжелых горных пород;

– облегченный, применяют преимущественно в несущих конструкциях.

Расчетный вес грунта над уступами фундамента находят из выражения:

, (14)

где – удельный вес грунта обратной засыпки, кН/м3. Принимается равным , где коэффициент 0,95 выражает соотношение между удельными весами грунтов нарушенной и ненарушенной структуры.

Размеры подошвы фундамента должны быть проверены исходя из условия

(15)

где– среднее давление по подошве фундамента, кПа;

– расчетная нагрузка от веса фундамента, кН;

– расчетная нагрузка от веса грунта и пола подвала, лежащих на уступах фундамента, кН;

и – длина и ширина фундамента, соответственно, м;

– расчетное сопротивление грунта основания, кПа.

Расчетное сопротивление грунта основания согласно СНиП 2.02.01-83 определяется по формуле:

, (16)

гдеи — коэффициенты условий работы, принимаются по табл.13;

— коэффициенты, принимаемые по табл.14 в зависимости от угла внутреннего трения слоя грунта, залегающего под подошвой фундамента;

kz — коэффициент при b<10м kz=1, при м (здесьм);

— ширина подошвы фундамента, м;

— расчетное значение удельного веса слоя грунта, залегающего под подошвой фундамента, кН/м3;

— расчетное значение удельного веса слоя грунта, залегающего выше подошвы фундамента, кН/м3;

— расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d1 — глубина заложения фундаментов бесподвальных зданий от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

, (18)

где hs — толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

hcf — толщина конструкции пола подвала, м;

— расчетное значение удельного веса материала пола подвала, кН/м3;

db — глубина подвала, принимается при ширине сооружения

В< 20м db = 2м,

В≥20м db = 0.

Таблица 10

Значения коэффициентови

Грунты Коэффициент Коэффициент для сооружений с жесткой конструктивной схемой при соотношении L/H
4 и более 1,5 и менее
Крупнообломочные с песчаным заполнителем и песчаные, кроме мелких и пылеватых 1,4 1,2 1,4
Пески мелкие 1,3 1,1 1,3
Пески пылеватые, маловлажные и влажные 1,25 1,0 1,2
Пески, насыщенные водой 1,1 1,0 1,2
Пылевато-глинистые (супеси, суглинки и глины с показателем текучести грунта IL ≤ 0,25) 1,25 1,0 1,1
То же при 0,25 < IL ≤ 0,5 1,2 1,0 1,1
То же при IL > 0,5 1,1 1,0 1,0

Конструирование фундамента

После проверки условия рII≤R и Рmax≤1,2R производятся конструирование фундамента, определение формы, размеров его элементов по высоте.

Для колонн принимается квадратный в плане фундамент, а для стен конструирование ведется на 1 м.п. фундамента l=1м.

По высоте фундаменту придают ступенчатую форму, под колонну — форму стаканного типа, для стен возможна трапециевидная форма.

Предельный угол распределения давления в плане принимается для бетонных фундаментов α=350, а для железобетонных – α=450.

В зависимости от общей высоты фундамента может быть одна, две или несколько ступеней. Высота ступеней не должна превышать 0,9м и быть кратной 0,15м, минимальная высота ступени — 0,3м, а ширина ступеней должна быть кратной 0,1м.

Окончательные размеры фундамента принимаются после расчета деформаций оснований.

Таблица 11

Значения коэффициентов

Расчет оснований по деформациям

Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования

Вертикальные напряжения в основании определяются как для однородного изотропного линейно-деформируемого полупространства от действия местной равномерно распределенной нагрузки.

Определение осадки выполняется для центральной оси фундамента в следующей последовательности.

1. Изображаются контуры проектируемого фундамента и напластования грунта М1:100.

2. Слева от вертикальной оси строится эпюра вертикальных природных напряжений от собственного веса грунта

(19)

с учетом взвешивающего действия воды и водоупора,

где γi — удельный вес природного грунта, кН/м3;

zi — толщина i-го слоя, м;

n — число слоев грунта.

Отдельные слои рекомендуется принимать мощностью

, м. (20)

Для фундаментов больших размеров (ширина подошвы фундамента ) мощность отдельного слоя целесообразно принимать

, м. (21)

3. Справа от вертикальной оси строится эпюра дополнительных напряжений σzрi.

, (22)

где коэффициент, принимаемый по табл. 15 и зависящий от фиксированных параметров

и , (23)

дополнительное среднее давление, распределенное по подошве фундамента (при ), определяется:

, (24)

где – расчетное значение удельного веса слоя грунта, залегающего выше подошвы фундамента, кН/м3;

– среднее давление по подошве фундамента, кПа (по формуле 19);

d — глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки или пола здания по грунту, м.

4. Величина с глубиной убывает, поэтому при расчете ограничиваются такой сжимаемой толщей, при которой напряжение не превышает 20% природного напряжения (деформации грунтов на этой глубине пренебрежимо малы), т.е.

. (25)

Если ниже границы сжимаемой толщи расположены сильно сжимаемые грунты (), то активную мощность сжимаемого слоя следует определять из условия .

Для этого также справа от вертикальной оси строится эпюра 0,2σzgi (или 0,1σzgi), которая накладывается на эпюру σzрi и устанавливается точка их пересечения.

5. Осадка основания фундамента определяется как сумма осадок отдельных слоев грунта n, на которые разбита сжимаемая толща Hc, по формуле

, (26)

где β – коэффициент, зависящий от бокового расширения грунта . Принимается β=0,8, т.к. при расчете не учитываются горизонтальные напряжения, действующие в массиве грунта от нагрузки на фундамент, жесткость фундамента и горизонтальные напряжения в основании уменьшают осадку центра подошвы фундамента.

Е0i – модуль деформации i– го слоя.

Осадку основания фундамента также можно определить по формуле:

, (27)

где коэффициент относительной сжимаемости i– го слоя,

; (28)

zi – толщина i-го слоя, м,

n – число слоев грунта в пределах сжимаемой толщи.

Схема к расчету осадки по методу линейно деформируемого полупространства

Таблица 12

Значения коэффициента α

Примечание. При промежуточных значениях коэффициента η значения α принимаются методом интерполяции.

Расчет осадок фундаментов методом

эквивалентного слоя Н.А. Цытовича

Метод эквивалентного слоя основан на решении линейно-деформируемых тел, учитывает ограниченное боковое расширение грунтов; все составляющие нормальных напряжений в сжатой зоне грунта под фундаментом.

Осадка фундамента вычисляется по формуле :

, (30)

где hе – мощность эквивалентного слоя, обуславливающая осадку фундамента заданных размеров и формы в плане:

he=Аωb, (31)

где Аω – коэффициент эквивалентного слоя, учитывающий жесткость и форму подошвы фундамента (принимается по табл. 13).

b – ширина подошвы фундамента, м.

В расчетной схеме сжимаемую толщу грунта, определяющую осадку фундамента, принимают равной двум мощностям эквивалентного слоя:

Н=2he. (32)

Величину среднего коэффициента относительной сжимаемости определяют из условия, что полная осадка грунтов в пределах сжимаемой толщи Н равна сумме осадок входящих в нее слоев

, (33)

где mvi – коэффициент относительной сжимаемости i – го слоя грунта; (31)

hi – мощность i — го слоя грунта;

zi – расстояние от нижней точки эквивалентной эпюры до средины i-го слоя, м.

Прогноз фильтрационной консолидации водонасыщенных оснований фундаментов

Расчет осадки ведется в табличной форме.

Задаемся степенью консолидации

, (34)

где Sn – полная величина осадки, полученная по методу суммирования или по методу эквивалентного слоя;

St — осадка фундамента за любой промежуток времени.

Зная заданные величины U (от 0 до 10), определяем значение N по

табл. 14.

Таблица 14

Значение коэффициента N

Зная для каждого значения N и соответствующего U определяем

время Т:

, (35)

где Н – мощность сжимаемого слоя грунта (высота треугольной эпюры), м;

сv – коэффициент консолидации

, (36)

где mvt — средний относительный коэффициент сжимаемости грунтов в пределах всей толщи, определяемый по формуле (35);

γw – удельный вес воды;

kф – коэффициент фильтрации, принимаемый по табл. 15.

Таблица 15

Значение коэффициента фильтрации kф

Вид грунта Песок Супесь Суглинок Глина
kф, см/с

Примечание. любое число от 1 до 9.

Учитывая, что водопроницаемость грунтов с глубиной уменьшается, расчет ведем по схеме с направлением фильтрации вверх.

Средний коэффициент фильтрации для всей сжимаемой толщи:

. (37)

ПРИМЕР 1.

Оценить инженерно-геологические условия строительной площадки, данные о грунтах приведены в табл.15:

Для заданного варианта грунтовых условий производим оценку характеристик слоев грунта с целью использования его в качестве естественного основания.

Определение типа и наименования пылевато-глинистых грунтов производим по числу пластичности и показателю (индексу) текучести:

; .

Коэффициент пористости определяется по формуле: .

Степень влажности определяется: ,

где плотность воды, .

После оценки свойств грунтов основания определяем значение условного расчетного сопротивления грунта методом интерполяции.

Второй слой.

суглинок

полутвердый

е
0,5
0,51 297,5 293,93 246,5
0,7

Третий слой.

суглинок

твердый

Четвертый слой.

суглинок

мягкопластичный

е
0,7
0,83 228,3 177,67 145,3

Пятый слой.

глина

твердая

е

0,8

1,07

1,1

Вывод:

Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием грунтов.

В качестве основания для фундаментов мелкого заложения наиболее благоприятным является второй слой – суглинок твердый, и .

Результаты расчета сводим в таблицу

№ пп Число пластич- ности I P Показатель текучести I L Коэф-фициент пористости е Степень влажности Sr Модуль деформации Е, МПа Наименование грунта Расчетное сопротивление Ro, кПа
0,136 0,07 0,51 0,81 29,8 Суглинки полутвердые, пылеватые тяжелые 293,93
0,157 ≤0 1,03 0,76 Суглинки твердые, тяжелые
0,129 0,61 0,83 0,75 8,8 Суглинки мягкопластичные, тяжелые и легкие 177,67
0,38 ≤0 1,07 0,96 Глины тяжелые, полутвердые и твердые

Определение глубины заложения фундамента

По СНиП 2.01.01-82 «Строительная Климатология и геофизика» для г.Ульяновск определяем :

Нормативна глубина промерзания:

Расчетная глубина промерзания для здания с подвалом:

Расчетная глубина промерзания для здания без подвала:

Определение размеров фундамента в плане

Определить необходимые размеры подошвы отдельно стоящего фундамента под колонну 0,4х0,4м при условии, что расчетная нагрузка по II группе предельных состояний, приложенная к обрезу фундамента, .

В первом приближении находим предварительную площадь подошвы:

,

предварительная ширина подошвы .

Найдем расчетное сопротивление грунтов основания по формуле:

,

где и коэффициенты условий работы, , при отношении ;

коэффициент, принимаемый , т.к. в характеристики прочности грунта определены опытным путем;

— угол внутреннего трения;

коэффициенты, принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения;

коэффициент, принимаемый равным 1;

то же для грунтов, залегающих выше подошвы.

Насыпной грунт не учитываем, т.к. его срезаем, а на его место насыпаем песок.

глубина заложения фундамента.

глубина пола подвала, принимаемая в зависимости от ширины подвала, ;

расчетная величина удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

При новом расчетном сопротивлении грунтов основания найдем площадь подошвы:

,

, тогда .

Подбираем монолитный железобетонный фундамент под сборные колонны: ФА 43-48, объем со сторонами .

Для b=1,8м определим:

Находим вес фундамента согласно принятым размерам:

— удельный вес бетона.

Определяем расчетный вес грунта над уступами фундамента:

Сравним среднее давление по подошве фундамента с расчетным сопротивлением грунта:

,

проверяем полученную площадь подошвы фундамента: ;

Определяем разницу между значениями :

, следовательно, размеры подошвы подобраны правильно, окончательно принимаем фундамент ФА 43-48 двухступенчатый высотой с размерами подошвы в плане и размерами второй ступени в плане .

Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования

Определяем природное и дополнительное напряжения в основании под подошвой фундамента:

,

Удельный вес взвешенного в воде грунта:

Четвертый слой – это глина, она служит водоупором, воспринимающим давление воды сверху, равным: на отметке -5,880.

Коэффициент определяем при значении параметра .

Основание разбиваем на элементарные слои .

Полученные значения ординат эпюры наносим на геологический разрез. В точке пересечения эпюры дополнительных давлений со вспомогательной эпюрой находим границу сжимаемой толщи: Нс=4,96м.

Полная осадка фундамента: ,

Предельное значение осадки для проектируемого здания 8 см, что удовлетворяет условиют.е. 3,6см ≤ 8 см.

Расчет осадки фундамента методом эквивалентного слоя Н.А. Цытовича

Найдем коэффициент относительной сжимаемости :

,

где — степень сжимаемости;

; ; ;

; ; .

При и по таблице найдем .

— мощность эквивалентного слоя.

— сжимаемая толща.

Строим треугольную эпюру и определяем соответствующие значения и .

Определяем величину среднего коэффициента относительной сжимаемости:

Найдем осадку:

Условие т.е. 3,3см ≤ 8 см соблюдается.

Расчет затухания осадки во времени

Высота треугольной эпюры . Полная величина осадки .

Средний коэффициент фильтрации для всей сжимаемой толщи:

СВАИ ДЛЯ ФУНДАМЕНТА

Свайные фундаменты применяют при залегании слабых грунтов в основании, а также в районах, где точка промерзания грунтов достигает 1,1-1,5 м от поверхности. Конструкция представляет собой систему свай и ростверка.
Сваями называются относительно длинные стержни, погружаемые в грунт в готовом виде или изготовляемые в грунте в вертикальном или наклонном положении. Свайной конструкцией (фундаментом) называется группа свай, объединенная поверху специальными плитами или балками (ростверками). Ростверки могут быть низкими, то есть погруженными в грунт, или высокими, выступающими над грунтом.

Для устройства свайных фундаментов применяют забивные (рис.1), винтовые (рис.2) и набивные (рис.3) сваи. Два первых типа изготавливают на предприятиях стройиндустрии, третий монтируют на месте из монолитного железобетона или в сочетании со сборными элементами заводского изготовления.
Рис.1 Забивные сваи

Забивные погружают в грунт, используя силы вдавливания, вибрации или удара. Применение указанных методов зависит от грунтов в месте строительства. Вдавить сваю можно только в мягкий грунт. С помощью вибрации легко поддаются грунты сыпучей, водонасыщенной и пластичной консистенции. Ударный метод применим в любых грунтах, за исключением скальных.
Рис.3 Винтовые сваи

Винтовые пригодны для любого грунта. К ним наряду с силой вертикального давления применяется еще вращающая горизонтальная сила, отчего свая погружается в основание, словно гигантский шуруп. Обычно ее изготавливают из полой трубы, по внешней поверхности стенки приваривают винтовое ребро.
В малоэтажном строительстве из-за простоты и дешевизны применяются буронабивные сваи. Их не погружают в грунт, а изготавливают в грунте под основанием будущего строения. В месте, предназначенном для размещения стержня, пробуривают скважину, устанавливают металлический арматурный каркас и заливают бетоном. В сыпучих грунтах для устойчивости скважины применяют обсадную трубу или рубероидную обкладку, которую после заливки извлекают или оставляют для повышения прочности сваи.
Буронабивные сваи с ростверком (см. ростверк, в виде ленточного фундамента)

Рис.3 Буро-набивные сваи

Прежде чем перейти к описанию технологии, следует заострить внимание на том, что основание сваи всегда должно быть глубже слабых пород и точки промерзания грунта. При бетонировании сваи необходимо выполнить ее армирование с выпуском арматуры на высоту будущего фундамента 400-500 мм. Начинать работы следует с разметки контура фундамента. Затем удаляют растительный слой и грунт на глубину предполагаемой толщины ростверка. Выборку грунта под устройство ростверка выполняют так, чтобы поверхность траншеи располагалась строго горизонтально, и после изготовления буронабивных свай с учетом песчаной подготовки глубина заложения была не менее 200-300 мм от поверхности земли.
Высота ростверка над поверхностью определяется высотой снега. Толщина бетонного слоя — 400-500 мм, что позволит выполнить армирование (арматура а3) и привязаться к сваям. После подготовки траншеи, через два или три метра по периметру будущего фундамента с помощью садового бура изготавливают шурфы сечением 120-150 мм на глубину ниже точки промерзания, но не менее чем 1500 мм. Основание шурфа расширяют до 250-350 мм в диаметре от нижней отметки на высоту 300 мм, насыпают песок слоем в 50 мм и утрамбовывают (рис. 3). Затем в отверстие вставляют оболочку из рубероида или пергамина по толщине сваи до начала расширения, арматурный каркас и заливают бетоном.
Бетон желательно приобретать готовый, но можно приготовить самим, причем не обязательно с помощью бетономешалки. Заготовьте песок и гравий без примесей глины и земли (от чистоты компонентов зависит качество). Соотношение следующее: около 30-45 % песка, и около 70-55 % гравия. Цемент применяйте обязательно с маркой не ниже М300.

Фундаменты по их конструктивным пропорциям разделяют на жесткие и гибкие. Жесткие фундаменты, передавая нагрузку на основание, сами не искривляются, подошва их всегда остается плоской, при этом автоматически выравниваются деформации основания. Гибкие фундаменты при передаче нагрузки сами искривляются, причем деформации определяются совместным влиянием гибкости фундамента и сжимаемости основания. На рис, 5 схематически показан гибкий фундамент до нагрузки и после загружения и возникновения деформаций (для ясности деформации увеличены). Вопросы постройки фундаментов. Разработка котлована представляет важный этап постройки, так как в этой операции не только заключаются подчас основные трудности, но на нее приходятся главные затраты средств и времени. При благоприятных условиях можно откапывать котлован, ограничивая его грани откосами, выбирая при этом несколько больший объем грунта. Извлеченный грунт надо отвезти в отвал и затем частично вернуть для засыпки пазух. В водоносных грунтах откосы оплывают, их надо для устойчивости делать пологими, и это будет стоить дорого. Дело существенно изменится, если стены котлована укрепить, тогда его можно будет откапывать с отвесными гранями, что не только уменьшит объем вынимаемого грунта, но и затруднит приток воды. Современная техника фундаментостроения располагает многими средствами для подобных креплений, и это позволяет выбрать наиболее рациональный способ применительно к местным условиям. На местности, покрытой водой, для изолирования места постройки устраивают перемычки и огражденное ими пространство осушают. Там, где по местным условиям такой прием непригоден, уже давно научились применять опускные колодцы и с прошлого века — сжатый воздух (кессоны). Эти вспомогательные устройства изготавливаются предварительно и опускаются на дно с подмостей или в плавающем состоянии. При неосмотрительном удалении воды из котлована (водоотливе) можно повредить грунт дна, что тем опаснее, чем более размываем и подвижен грунт. Это обязывает изыскивать способы удаления воды, при которых возможно устранить подобную опасность. Все это указывает на неразрывную связь между способами постройки фундаментов, качествами грунтов и другими местными обстоятельствами.

Сплошные плитные фундаменты

Сплошной фундамент является представителем мелко заглубленного вида и представляет собой цельное плитное основание. Глубина его залегания не должна превышать размера 50 см. Фундаментная плита способна воспринимать различные нагрузки без деформации благодаря жесткому армированию все конструкции.

Область применения

плитный фундамент

Использование сплошного плитного фундамента актуально в следующих случаях:

  • обустройство основания для технологического оборудования, подразумевающее возможное перемещение при необходимости реконструкции или модернизации;
  • при строительстве на грунте с низкой несущей способностью, в этом случае применение ленточного фундамента нецелесообразно;
  • при возможном возникновении неравномерного осаживания здания, в этом случае происходит перераспределение нагрузок так, что они смещаются с грунта, обладающего слабыми несущими способностями;

Достоинства и недостатки

структура плиты фундамента

Главным недостатком являются большие затраты, для возведения такого основания потребуется большое количество бетона и арматуры. Что касается преимуществ перед остальными видами(например свайными фундаментами), то их несколько:

  • простота монтажа;
  • защита от талых и грунтовых вод всей конструкции;
  • несущая способность находится на высочайшем уровне;
  • возможность предотвращения от горизонтального и вертикального смещения, а также вспучивание грунта.

Если грунт, на котором возводится здание, представляет собой особо пучинистую форму или имеет совсем слабые несущие способности, можно использовать в таких случаях плавающий фундамент.

Особенности конструкции

Для обеспечения высоких прочностных характеристик в технологическом процессе необходимо использовать:

структура плиты схема

  1. Бетон высокого класса, не менее В 12,5.
  2. Стальную арматуру, диаметр которой должен быть в пределах 12–16 мм.
  3. Увеличенную площадь опоры, она позволит уменьшить нагрузку до 0,1 кгс/см².
  4. Дополнительные перекрестные ребра жесткости, которые обеспечат необходимую устойчивость к климатическим перепадам температур.

Сплошные фундаменты отлично зарекомендовали себя в малоэтажном строительстве. Особенно это касается тех случаев, когда в здании предусмотрены подвальные и полуподвальные помещения, ведь такие основания предназначены выдерживать значительные нагрузки.

Так как расход материалов достаточно велик, поможет снизить эти показатели использование незаглубленного фундамента. Он сократит затраты в среднем на 40%. Одним из таких вариантов служит теплоизолирующее основание мелкого залегания.

Морозоустойчивый сплошной фундамент

Он является оправданной альтернативой основания глубокого залегания и даже в суровых зимних условиях, небольшая глубина в 50 мм обеспечит необходимые теплоизоляционные свойства.

Технологические особенности

морозоустойчивый фундамент

Основой служит монолитная плита, фундамент укладывается в этом случае на утеплитель. Монолитный блок должен быть толщиной 20-25 см, с утолщенными краями. В качестве утеплителя используется полипропиленовая плита. Утеплитель, уложенный по периметру здания, сохраняет тепло и уменьшает глубину промерзания.

Проблемы монтажа

Во время укладки строители очень часто сталкиваются с определенными отрицательными качествами теплоизоляционного материала. Пенопласт обладает плохой ударной вязкостью. Также он разлагается под действием ультрафиолетовых лучей. Для устранения этой проблемы применяют хлорвиниловый пластик. Поставляется он в рулонах и обладает достаточно гибкими свойствами. Также его легко можно монтировать на месте к пенопласту и бетонной плите.

Фундамент из дорожных плит

плиты фундамента фото

Этот вариант можно считать бюджетным, ведь для строительства у вас уже будет готовый материал, который значительно сократит не только время, но и затраты. Использование дорожных плит связано с рядом преимуществ:

  • отпадает необходимость в обустройстве опалубки;
  • простота и быстрота монтажа;
  • основание не боится высокого уровня воды и подземных течений;
  • приспособлено для всех видов грунта, в том числе и песчаного.

Конечно, имеются и недостатки – недопустимо строительство многоэтажных домов на таком фундаменте, максимальное количество этажей – два.

Технология укладывания сплошного плитного фундамента

укладка сплошного фундамента

Обустройство основание производится в несколько этапов.

Первый этап. Подготовительные работы

  1. Расчет и закупка необходимого количества материалов.
  2. Подготовка участка – производится очистка от мусора и выравнивание.
  3. Наносится разметка конструкции при переносе плана на местность.
  4. Производится рытье котлована.
  5. Выполняется установка опалубки.
  6. Выстилается подушка из песка и производится обустройство дренажной системы при необходимости.
  7. Раскладывается слой гидроизоляции, в качестве которой может служить полиэтиленовая пленка.

Второй этап. Армирование конструкции

Армирование выполняется стальной арматурой. Соединять ее можно между собой скручиванием проволокой. Сварка в данном случае недопустима, потому что соединения каркаса могут быть подвержены коррозии.

Армирование необходимо выполнять в два яруса. Нижний уровень представляет собой продольную конструкцию, которая является опорной и собирается вне фундамента и после сборки переносится на непосредственном месте укладки. Высота зависит от размеров фундамента.

На опорный ярус укладывается второй слой арматурной сетки. В целом вся конструкция должна быть меньше высоты основания на 3-5 см.

Третий этап. Заливка бетоном

Самым быстрым способом для выполнения этого этапа будет готовый привозной бетон. Ведь выполнить самостоятельно такой объем смеси очень трудоемкий процесс. Подготовленная конструкция заливается бетоном по высоте бортов. После чего необходимо произвести выравнивание поверхности. Все операции по заливке необходимо выполнять до момента застывания, этот интервал находится в пределах 3–5 часов.

Прочный фундамент служит хорошей основой любого строения. Не стоит забывать, что нарушение норм и правил в технологическом процессе может привести к разрушению всей конструкции здания.

ОБРЕЗ ФУНДАМЕНТА

Смотреть что такое «ОБРЕЗ ФУНДАМЕНТА» в других словарях:

  • условный обрез фундамента — 4.11 условный обрез фундамента; УОФ. Источник: ГОСТ Р 54270 2010: Стойки для опор контактной сети железных дорог. Технические условия оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ Р 54270-2010: Стойки для опор контактной сети железных дорог. Технические условия — Терминология ГОСТ Р 54270 2010: Стойки для опор контактной сети железных дорог. Технические условия оригинал документа: 3.10 закладные изделия: Изделия, устанавливаемые в отверстия стоек для опор контактной сети, для крепления консолей и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Условный — 7. Условный Содержащееся в справочнике сообщений или сегментов условие необязательного использования сегмента, элемента данных, составного элемента данных или компонентного элемента данных Источник: ГОСТ 6.20.1 90: Электронный обмен данными в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • БАНКЕТ — 1. невысокий земляной вал, устраиваемый вдоль верхнего края выемки и предназначенный для защиты бровки и откоса от разрушения стекающей водой 2. утолщённый подколонник, устанавливаемый на обрез фундамента с целью выведения основания колонны на… … Строительный словарь

  • банкет (в строительстве и гидротехнике) — банкет 1) земляной вал, устраиваемый с нагорной стороны дорожной выемки для защиты ее от стока поверхностной воды; 2) отсыпанная из камня призма в верховой и низовой частях плотины, сооружаемой из грунтовых материалов. банкет 1.… … Справочник технического переводчика

Сплошные фундаменты

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *