массив грунта, непосредственно воспринимающий нагрузки от сооружения. Если основание сооружения образуют породы в их природном, естественном состоянии, то такое основание называется естественным; если же для устройства основания породы уплотняют или закрепляют, то основание называется искусственно укреплённым. Нагрузка на основание передаётся сооружением через фундамент.
Массив грунта, составляющий основание сооружения, от этой нагрузки деформируется.Грунты, слагающие основание сооружения, как правило, неоднородны. Часто бывает переменным и уровень грунтовых вод, что приводит к возникновению гидродинамических нагрузок. На основание сооружения воздействуют также и температурные факторы.
При этом деформируемость грунтов в сотни раз превосходит деформируемость строительных материалов, образующих конструкцию сооружения. Всё это предполагает инженерно-геологические исследования грунтов перед началом строительства. Ведь, если не уделить внимания основанию, будут разрушения, трещины, перекосы.
ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ. ЛекЦИЯ 3. Расчет оснований и фундаментов.
От прочности основания зависит прочность и долговечность сооружения. Основное требование к основанию сооружения – общая устойчивость массива грунта к геологическим процессам (отсутствие оползней, сдвигов и т. д.) и сейсмическому воздействию. Грунтовые воды не должны вымывать грунт под фундаментом.
Возможная деформация основания сооружения (и равномерная, и неравномерная) не должна быть больше предельно допустимой для принятой конструкции сооружения. Особые случаи проектирования возникают, когда основание сложено вечномёрзлыми грунтами; грунтами повышенной деформативности (илы, торфы и т. д.); грунтами просадочными и набухающими. Грунты, слагающие основание сооружения, определяют тип фундамента (свайный, мелкого заложения, глубокого заложения и т. д.). Затраты на устройство основания и фундамента обычно составляют 15–20 % от всех затрат на строительство.
Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн . 2006 .
Основа́ние сооруже́ния — массив грунта, непосредственно воспринимающий нагрузки от сооружения. Если основание сооружения образуют породы в их природном, естественном состоянии, то такое основание называется естественным; если же для устройства основания породы уплотняют или закрепляют, то основание называется искусственно укреплённым.
Нагрузка на основание передаётся сооружением через фундамент. Массив грунта, составляющий основание сооружения, от этой нагрузки деформируется. Грунты, слагающие основание сооружения, как правило, неоднородны. Часто бывает переменным и уровень грунтовых вод, что приводит к возникновению гидродинамических нагрузок.
На основание сооружения воздействуют также и температурные факторы. При этом деформируемость грунтов в сотни раз превосходит деформируемость строительных материалов, образующих конструкцию сооружения. Всё это предполагает инженерно-геологические исследования грунтов перед началом строительства. Ведь, если не уделить внимания основанию, будут разрушения, трещины, перекосы.
Рузиев А. Р. , Урок 3. Курс. Основания и фундаменты.
От прочности основания зависит прочность и долговечность сооружения. Основное требование к основанию сооружения — общая устойчивость массива грунта к геологическим процессам (отсутствие оползней, сдвигов и т. д.) и сейсмическому воздействию. Грунтовые воды не должны вымывать грунт под фундаментом.
Возможная деформация основания сооружения (и равномерная, и неравномерная) не должна быть больше предельно допустимой для принятой конструкции сооружения. Особые случаи проектирования возникают, когда основание сложено вечномёрзлыми грунтами; грунтами повышенной деформативности (илы, торфы и т. д.); грунтами просадочными и набухающими. Грунты, слагающие основание сооружения, определяют тип фундамента (свайный, мелкого заложения, глубокого заложения и т. д.). Затраты на устройство основания и фундамента обычно составляют 15-20 % от всех затрат на строительство.
массив грунта, который непосредственно воспринимает нагрузку от сооружения и деформируется под её действием
(Болгарский язык; Български) — основа на строително съоръжение
(Чешский язык; Čeština) — podloží stavby; podzákladí
(Немецкий язык; Deutsch) — Bauwerksgründung
(Венгерский язык; Magyar) — altalaj
(Монгольский язык) — байгууламжийн буурь
(Польский язык; Polska) — podłoże budowli
(Румынский язык; Român) — fundaţie a construcţiei
(Сербско-хорватский язык; Српски језик; Hrvatski jezik) — podłoga objekta
(Испанский язык; Español) — terreno de cimentación; lecho de cimentación
(Английский язык; English) — foundation bed of structure
(Французский язык; Français) — sol de fondation d’un bâtiment
слои грунта или конструкции, находящиеся ниже фундамента и воспринимающие нагрузку от сооружения.
Источник: slovaronline.com
Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства. Выбор типа фундаментов
ИГЭ-1 – насыпной грунт мощностью 1,1м. Плотность составляет 1,65г/см 3 . Влажность w=12%. Физико-механические свойства не определяются. Основанием служить не может.
ИГЭ-2 – песок средней крупности, в состоянии средней плотности, во влажном состоянии. Мощность слоя – 1,7м. Влажность – w=13,6%; плотность- =1,88г/см 3 ; коэффициент пористости – е=0,61. Категория грунта по сейсмическим свойствам – II. Условное расчетное сопротивление – R0=200кПа³100кПа.
Основанием фундамента мелкого заложений служить может.
ИГЭ-3 – Суглинок твердый, влажный. В случае аварийного замачивания будет в стабильном состоянии. Мощность слоя – 3,5м. Плотность грунта — =1.85г/см 3 ; коэффициент пористости – е=0,65; модуль общей деформации – Е=20,6МПа. Категория грунта по сейсмическим свойствам – II. Условное расчетное сопротивление R0=257кПа³100кПа. Основанием фундаментов мелкого заложения служить может.
Основанием свайного фундамента служить может.
ИГЭ-4 – Песок средней крупности, в состоянии средней плотности, насыщен водой. Мощность слоя 2,2м. Плотность грунта — =2,00г/см 3 ; коэффициент пористости – е=0,65; модуль общей деформации – Е=31,8МПа. Категория грунта по сейсмическим свойствам – III. Основанием свайного фундамента являться не может, так как мала мощность слоя и грунт насыщен водой.
ИГЭ-5 – Глина тугопластичная, насыщена водой, находится в стабильном состоянии. Мощность слоя 3,9м. Плотность грунта — =2,01г/см 3 ; коэффициент пористости – е=0,723; Категория грунта по сейсмическим свойствам – III. Условное расчетное сопротивление R0=330кПа³100кПа. Основанием свайного фундамента служить может.
ИГЭ-6 – Супесь твердая, насыщенная водой. Вскрытая мощность слоя 2,6м. . Плотность грунта — =2,10г/см 3 ; коэффициент пористости – е =0,57; Категория грунта по сейсмическим свойствам – II. Условное расчетное сопротивление R0=280кПа³100кПа. Основанием свайного фундамента служить может.
Выводы: за основание фундаментов мелкого заложения принимаем ИГЭ-2 – песок средней крупности. За основание свайного фундамента принимаем ИГЭ-5 и ИГЭ-6. Категорию грунтов строительной площадки принимаем – III, руководствуясь СНиП II-7-81*
Расчётная сейсмичность площадки — 8 баллов.
3.2 Определение размеров подошвы фундаментов
Фундамент колонны крайнего ряда
По результатам статического расчета поперечной рамы каркаса в ЭВМ, определяем наиболее неблагоприятное основное сочетание усилий в сечении колонны на обрезе фундамента, а также рассчитываем усилия при действии сейсмической нагрузки, для этого составляем особое сочетание усилий:
Для фундаментов крайнего ряд.
+0,6×0.5-1.2×0,85- 4,8×0.5- 33= -57.3кНм
Для фундамента среднего ряда
Таблица 3.1 — Расчетные нагрузки на обрезе фундамента колонны крайнего ряда
Источник: vunivere.ru
Что такое замещение грунта под фундамент
Фундаменты — основа инженерных сооружений, обеспечивающие их прочность, устойчивость и долговечность. Важно чтобы, грунты в основании, обладали нужной прочностью и малой сжимаемостью. Для определения грунтовых характеристик и условий заложения фундамента в обязательном порядке проводится комплекс инженерно-геологических и гидрологических изысканий. Особое значение имеют:
- вид грунтов основания;
- расположение и мощность слоёв;
- величина глубины сезонного промерзания;
- уровень нахождения грунтовых вод.
Одним из эффективных методов устройства основания с требуемыми характеристиками является замена ненадёжных грунтов.
Систематизация
Все грунты разделяются на несколько главных типов:
- Скальные. Представляют собой цельный скальный массив. Не впитывают воду, не проседают и числятся непучинистыми. Фундамент на таких основаниях фактически не заглубляется. К скалистым относят также крупнообломочные грунты, состоящие из огромных обломков горных пород. В этом случае, если камешки смешаны с глинистой почвой, грунт считается слабопучинистым, если с песочной – непучинистым.
- Насыпные. Грунты с нарушенной естественной структурой напластований. Проще говоря, насыпанные искусственно. Строения на схожем основании строить можно, но за ранее следует выполнить такую функцию, как уплотнение грунта.
- Глинистые. Состоят из очень маленьких частиц (менее 0.01 мм), прекрасно впитывают воду и числятся пучинистыми. Проседают дома на таких грунтах еще посильнее, чем на скалистых и песочных. Все глинистые грунты классифицируются на суглинки, супеси и глины. К ним относятся в том числе и лессы.
- Песочные. Состоят из больших частиц песка (до 5 мм). Сжимаются такие грунты очень слабо, но стремительно. Потому дома, построенные на их, осаживаются на маленькую глубину. Классифицируются песочные грунты по размеру частиц. Наилучшими основаниями числятся гравелистые пески (частички от 0.25 до 5 мм).
- Плывуны. Пылеватые грунты, насыщенные водой. В большинстве случаев встречаются в заболоченных местностях. Для строительства построек числятся неприменимыми.
Такая систематизация по видам производится согласно ГОСТ. Грунты изучат в лабораторных критериях с определением физических и механических черт. Данные изыскания являются основой при расчете мощности фундаментов под строения. Согласно ГОСТ 25100-95, все грунты делятся на скальные и нескальные, просадочные и непросадочные, засоленные и незасоленные.
Как самостоятельно определить степень пучения грунта
Чтобы «в домашних» условиях определить есть ли на вашем участке пучинистые грунты, то проще всего выкопать шурф (вертикальную выработку) глубиной около 2 м и подождать несколько дней. Если на дне вырытого шурфа не образовалась вода, то необходимо пробурить (для этого используется садовый бур) скважину еще на 1,5 м. Когда в скважине появится вода, при помощи планки замеряется расстояние от уровня грунтовых вод до поверхности.
Для определения типа грунта достаточно произвести визуальный осмотр почвы. На основе этих данных можно сделать примерные выводы о степени расширения земли в холодное время года.
Если грунт слабопучинистый, то УГВ будет находиться ниже расчетной глубины промерзания. Это значение напрямую зависит от типа почвы:
- пылеватые пески – 0,5 м;
- супеси – не более 1,0 м;
- суглинки – 1,5 м;
- глина – 2 м.
Если грунт относится к среднепучинистым, то уровень грунтовых вод будет находиться ниже глубины промерзания на:
- 0,5 м, если преобладают супеси;
- 1,0 м – суглинки;
- 1,5 – глина.
Если грунт сильнопучинистый, то УГВ будет ниже на:
- 0,3 м – если почва в основном состоит из супеси;
- 0,7 м – суглинка;
- 1,0 м – глины.
Если глина и суглинки расположены довольно близко к расчетной глубине промерзания почвы – это не самое лучшее основание под фундамент мелкозаглубленного типа. Однако, это не означает, что строить на таких почвах нельзя.
Главные физические свойства
При проведении лабораторных исследовательских работ определяются такие характеристики грунтов:
- Влажность.
- Пористость.
- Пластичность.
- Плотность.
- Плотность частиц.
- Модуль деформации.
- Сопротивление сдвигу.
- Угол трения частиц.
Зная плотность частиц, можно найти и таковой показатель, как удельный вес грунта. Рассчитывается он, сначала, для определения минералогического состава земли. Дело в том, что чем больше органических частиц в грунте, тем ниже его несущая способность.
Какие грунты могут быть отнесены к слабеньким
Порядок проведения лабораторных испытаний также определяется ГОСТ. Грунты исследуются с внедрением специального оборудования. Работу при всем этом проводят только обученные спецы.
Если в итоге испытаний выявлено, что механические и физические свойства грунта не позволяют строить на нем сооружения и строения без риска их обрушения либо нарушения целостности конструкции, грунт признается слабеньким. К таким по большей части относят плывуны и насыпной грунт. Слабенькими в большинстве случаев также признаются рыхловатые песочные, торфянистые и глинистые с огромным процентом содержания органических остатков грунты.
Если грунт на участке слабенький, строительство обычно переносят на другое место с более удачным основанием. Но время от времени сделать это не представляется вероятным. Например, на маленьком личном участке. В данном случае может быть принято решение о строительстве свайного фундамента с глубиной заложения до плотных слоев.
Но время от времени более целесообразной представляется процедура подмены либо укрепления грунта. Обе эти операции довольно затратны в плане как денежных, так и временных издержек.
Замещение грунтов: принцип
Процесс может быть произведен 2-мя методами. Выбор способа находится в зависимости от глубины залегания плотных слоев. Если она невелика, слабенький грунт с недостаточной несущей способностью просто удаляется. Дальше на плотное основание нижележащего слоя насыпается плохо сжимаемая подушка из консистенции песка, щебня, гравия и других схожих материалов. Данный метод может быть применен исключительно в том случае, если толщина слоя слабенького грунта на участке не превосходит 2-ух метров.
Время от времени бывает так, что плотный грунт размещен очень глубоко. В данном случае подушка может быть уложена и на слабенький. Но при всем этом следует выполнить четкие расчеты ее размеров в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Чем она обширнее, тем наименьшей из-за рассредотачивания давления будет нагрузка на слабенький грунт. Применяться такие подушки могут при устройстве фундаментов всех типов.
При использовании такового искусственного основания появляется риск раздавливания подушки весом строения. В данном случае она просто начнет выпирать в толщу слабенького грунта со всех боков. Сам же дом просядет, при этом неравномерно, что может привести к разрушению его конструктивных частей. Для того чтоб этого избежать, по периметру подушки инсталлируются шпунтовые огораживания. Кроме всего остального, они предупреждают переувлажнение песчано-гравийной консистенции.
Материалы для фундаментов
Подбор материалов для строительства фундамента осуществляется на стадии его проектирования, исходя из расчетов надежности и прочности конструкции. При этом материал должен обладать устойчивостью к воздействию внешней среды, морозостойкостью и достаточной прочностью.
Наиболее распространенными являются бетон, кирпич, различной плотности и размеров заполнители, цементо-грунт, а также искусственные и природные каменные материалы. В редких неответственных случаях может использоваться дерево, например, для столбчатого фундамента.
Бутовый камень (бут) — крупные куски горных пород разнообразной неправильной формы. К работе с этим материалом следует подходить аккуратно, т. к. в процессе могут образовываться пустоты между камнями, которые обязательно необходимо заполнять. Преимущественно для фундаментов применяется бутовый камень одинакового размера — это существенно облегчает кладку.
Щебень — смесь мелких обломков горных пород, получаемая дроблением. Добывается из твердых пород, имеет неправильную форму. Обычно используется в качестве наполнителя для бетонных смесей наряду с гравием.
Гравий — природный каменный материал, образующийся в результате выветривания горных пород. По происхождению может быть горный, речной и морской с определенной долей примесей (глина, песок и др.).
Кирпич используется и для возведения самого фундамента и в качестве наполнителя (битый и пережженый) для связующего раствора. Однако, это довольно дорогой материал для обустройства фундамента, поэтому для сложных и больших по размеру фундаментов используется редко. К тому же кирпич обладает невысокой долговечностью и высокой степенью поглощения влаги.
Бетон является основным и самым распространенным материалом для возведения фундаментов. Различают несколько видов бетона в зависимости от его плотности и прочности (тяжелый, легкий и др.). Железобетон — разновидность бетона, армированная металлом и относится к классу композитных материалов. Обычно имеет форму бетонных блоков и плит.
Сталь — используется в качестве основного материал для свай, а также в качестве армирующего компонента для бетонных изделий.
Дерево с некоторыми ограничениями также может использоваться в качестве материала для фундамента. Самой надежной, прочной и долговечной породой для этих целей является лиственница.
По популярности использования первое место занимает, конечно, бетон. Далее — его разновидности с тем или иным наполнителем, например, бутобетон, и плотный, высококачественный кирпич.
Можно ли поменять грунт на участке без помощи других
Замещение грунтов под фундамент должно производиться только с подготовительным проведением соответственных исследовательских работ и расчетов. Сделать схожую работу без помощи других, естественно, не получится. Потому, вероятнее всего, придется приглашать профессионалов. Но при строительстве не очень дорогих зданий, например, хозяйственных, данную операцию можно произвести и «приблизительно». Хотя рисковать мы все таки не рекомендовали бы, но для общего развития давайте разберемся в обозначенной процедуре поподробнее. Итак, этапы проведения работ в данном случае таковы:
- Делается выемка грунта до плотного основания.
- В траншею до уровня подошвы грядущего фундамента засыпается песок средней крупности. Засыпка делается слоями маленькой толщины с трамбовкой каждого. Перед уплотнением песок должен быть смочен водой. Трамбовку необходимо проводить как можно тщательнее. В самом песке не должно быть никаких включений, в особенности больших. Время от времени заместо него употребляются грунтобетонные консистенции и шлаки.
В этом случае, если под фундамент применено искусственное основание, стоит также устроить вокруг дома дренажную систему. Это позволит мало повысить плотность окружающего подушку грунта и предупредить ее выдавливание в стороны.
Работы по созданию дренажной системы
Дальше разглядим, как можно устроить дренажную систему на участке. Стены фундамента для надежности идеальнее всего гидроизолировать. Итак, особенности процесса:
- В метре от строения выкапывают ров. Выемка грунта при всем этом производится ниже глубины заложения фундамента. Ширина – не меньше 30 см. Уклон дна траншеи должен составлять более 1 см на 1 м длины.
- Дно траншеи утрамбовывают и засыпают пятисантиметровым слоем песка.
- На песке расстилают геотекстиль с закреплением краев на стеках рва.
- Насыпают десятисантиметровый слой гравия.
- Укладывают перфорированную дренажную трубу.
- Засыпают ее гравием слоем в 10 см.
- Накрывают «пирог» концами геотекстиля и сшивают их.
- Засыпают все грунтом, оставив по углам строения смотровые колодцы.
- На конце трубы устраивают колодец-приемник. Отвести слив необходимо хотя бы на 5 метров от стенки строения.
- На дно колодца насыпают гравий и устанавливают туда пластиковую емкость с просверленными в деньке отверстиями.
- Выводят трубу в емкость.
- Сверху колодец накрывают досками и присыпают землей.
Очевидно, на само здание следует смонтировать водосточную систему.
Как делается усиление грунта
Так как замещение грунтов – операция достаточно трудозатратная и накладная, нередко она заменяется процедурой усиления основания под фундамент. При всем этом может быть использовано несколько различных методов. Одним из часто встречающихся является трамбовка грунта, которая может быть поверхностной либо глубинной. В первом случае употребляется трамбовка в виде конуса.
Ее поднимают над землей и сбрасывают вниз с определенной высоты. Этот метод употребляется обычно для подготовки под строительство насыпных грунтов.
Глубинное уплотнение грунта производится при помощи особых свай. Их забивают в землю и вытаскивают. Получившиеся же ямы засыпают сухим песком либо заливают грунтобетоном.
Как подготовить участок для строительства фундамента
Из квартиры в собственный дом переезжают многие семьи. Они продают жилплощадь в городе и переселяются поближе к природе. Площадь несравнимо больше городских квартир.
Загородные дома многие предпочитают строить, чем покупать готовый вариант.
Участок земли под строительство, в основном, приобретают в местах, где есть главные коммуникации: электричество, магистральный газ и водоснабжение. Владельцу участка останется провести канализацию.
На объект необходимо оформить право собственности. К основным документам относится план дома и участка. Строительство ведется по государственным стандартам и действующим СНиП.
Тепловой метод
Выбор варианта усиления грунта зависит, сначала, от его состава, порядок определения которого регулируется ГОСТ. Грунты, систематизация которых была представлена выше, обычно требуют усиления исключительно в том случае, если относятся к нескальной группе.
Одним из часто встречающихся способов усиления является тепловой. Употребляется он для лессовых грунтов и позволяет выполнить укрепление на глубину приблизительно в 15 м. В данном случае в землю через трубы нагнетается очень жаркий воздух (600-800 градусов по Цельсию). Время от времени термообработка грунта делается и по-другому. В землю вкапываются скважины.
Потом в их под давлением сжигаются горючие продукты. За ранее скважины герметично запираются. После таковой обработки обожженный грунт приобретает характеристики глиняного тела и теряет способность набирать воду и разбухать.
Термический способ
Выбор варианта усиления грунта зависит, прежде всего, от его состава, порядок определения которого регулируется ГОСТ. Грунты, классификация которых была представлена выше, обычно требуют усиления только в том случае, если относятся к нескальной группе.
Одним из самых распространенных методов усиления является термический. Используется он для лессовых грунтов и позволяет выполнить укрепление на глубину примерно в 15 м. В этом случае в землю через трубы нагнетается очень горячий воздух (600-800 градусов по Цельсию). Иногда термическая обработка грунта производится и по-другому. В землю вкапываются скважины.
Затем в них под давлением сжигаются горючие продукты. Предварительно скважины герметично закрываются. После такой обработки обожженный грунт приобретает свойства керамического тела и теряет способность набирать воду и разбухать.
Силикатизация грунтов
На плывунах, пылеватых песочных и макропористых грунтах почаще употребляется метод силикатизации. Для усиления при всем этом в трубы нагнетается раствор водянистого стекла и хлористого калия. Инъекцию можно делать на глубину более 20 м. Радиус распространения водянистого стекла часто добивается 1-го квадратного метра. Это более действенный, да и самый дорогой метод усиления.
Маленький удельный вес грунта, как уже упоминалось, гласит о содержании в нем органических частиц. Таковой состав в отдельных случаях также может быть усилен силикатизацией.
Сопоставление цены подмены и усиления грунта
Очевидно, операция усиления обойдется дешевле полного замещения грунта. Для сопоставления давайте поначалу подсчитаем, сколько будет стоить создание искусственного гравиевого грунта на 1 м3. Избрать землю с 1-го кубического метра площади обойдется приблизительно в 7 у.е. Цена щебня составляет 10 у.е. за 1 м3.
Таким макаром, подмена слабенького грунта обойдется в 7 у.е. за выемку плюс 7 у.е. за перемещение гравия, плюс 10 у.е. за сам гравий. Итого 24 у.е. Усиление грунта обходится в 10-12 у.е., что вдвое дешевле.
Из всего этого можно сделать обычный вывод. В этом случае, если грунт на участке слабенький, следует избрать для строительства дома другое место. При отсутствии таковой способности необходимо разглядеть вариант возведения строения на сваях. Усиление и подмена грунта производятся исключительно в последнем случае.
При определении необходимости проведения схожей процедуры следует управляться СНиП и ГОСТ. Грунты, систематизация которых также определена нормативами, усиливаются подходящими к их определенному составу способами.
Сведения об обработке персональных данных
8.1. Оператор обрабатывает персональные данные на законной и справедливой основе для выполнения возложенных законодательством функций, полномочий и обязанностей, осуществления прав и законных интересов Оператора, работников Оператора и третьих лиц.
8.2. Оператор получает персональные данные непосредственно у субъектов персональных данных.
8.3. Оператор обрабатывает персональные данные автоматизированным и неавтоматизированным способами, с использованием средств вычислительной техники и без использования таких средств.
8.4. Действия по обработке персональных данных включают сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу (распространение, предоставление, доступ), обезличивание, блокирование, удаление и уничтожение.
8.5. Базы данных информации, содержащей персональные данные граждан Российской Федерации, находятся на территории Российской Федерации.
8.6. Оператор вправе поручить обработку персональных данных другому лицу с согласия субъекта персональных данных, если иное не предусмотрено федеральным законом.
Такая обработка персональных данных осуществляется только на основании договора, заключенного между Оператором и третьим лицом, в котором должны быть определены:
Источник: gbi15.ru